12/4/2024 - Tecnología e Innovación

Las fábricas del futuro: manufactura digital e inteligencia artificial

Por Irene Presti

Las fábricas del futuro: manufactura digital e inteligencia artificial

“Las soluciones de fabricación avanzada, antes percibidas como herramientas para aumentar la productividad, han demostrado beneficiar a cinco áreas de impacto fundamentales: resistencia, eficiencia, sostenibilidad, personas e innovación.” Advanced Manufacturing: A New Narrative Paper October 2023. World Economic Forum

¿Cómo es una fábrica del futuro?

Las fábricas inteligentes representan el futuro de la producción eficiente y rentable. Estas fábricas utilizan tecnologías avanzadas para recolectar y analizar datos, optimizar operaciones y mejorar la resiliencia de la cadena de suministro.

El panorama de la fabricación ha experimentado cambios significativos a lo largo de los años, impulsados por avances tecnológicos que han llevado a la automatización de procesos y a la mejora continua de la eficiencia. Sin embargo, en la última década, hemos sido testigos de una convergencia sin precedentes de tecnologías disruptivas que están transformando por completo la forma en que concebimos la producción industrial.
El objetivo es una fábrica donde las máquinas trabajan en armonía, comunicándose entre sí para optimizar la producción en tiempo real.

¿Qué tipos de tecnologías se emplean?

Manufactura aditiva: también conocida como impresión 3D, que en lugar de utilizar métodos tradicionales de sustracción de material, como el torneado o el fresado, construye objetos capa por capa a partir de datos digitales. Esta tecnología no solo permite la creación de formas geométricas complejas con una precisión sin igual, sino que también reduce el desperdicio de material y abre nuevas posibilidades en términos de diseño y personalización.

Robótica: los robots industriales, que alguna vez estuvieron confinados a entornos altamente estructurados y predecibles, ahora son capaces de trabajar de manera colaborativa con humanos en entornos dinámicos y variables. Equipados con sensores avanzados y sistemas de visión, estos robots pueden realizar una amplia gama de tareas, desde el ensamblaje de piezas hasta la manipulación de materiales delicados. Con sistemas robóticos e integración de maquinaria automatizada, las empresas de tecnología de fabricación pueden lograr una mayor productividad y una calidad constante del producto.

Análisis de datos e inteligencia artificial: el núcleo de la fabricación inteligente radica en aprovechar e interpretar grandes cantidades de datos. A través de técnicas analíticas avanzadas, como el aprendizaje automático y la inteligencia artificial, los consultores de transformación empresarial ayudan a los fabricantes a obtener información útil. Estos conocimientos conducen a la toma de decisiones basada en datos, al mantenimiento predictivo y a una eficiencia operativa incomparable.

Si bien cada una de estas tecnologías tiene el potencial de transformar la fabricación por sí sola, es su integración lo que realmente impulsa la próxima era de la producción industrial.

Uno de los aspectos más importantes de esta integración tecnológica es su capacidad para impulsar la personalización en serie. Con la manufactura aditiva, las fábricas pueden producir lotes pequeños o incluso piezas únicas de manera rentable, lo que permite a las empresas satisfacer las demandas de un mercado cada vez más diverso y exigente. La robótica y la inteligencia artificial complementan esta capacidad al permitir la configuración rápida y la adaptación ágil de los procesos de producción para satisfacer las necesidades cambiantes de los clientes.

En este sentido, muchos países como Alemania, España, Francia, Dinamarca, Estados Unidos, Reino Unido o Corea del Sur disponen de estrategias para situar sus industrias en un nivel que les permita competir globalmente. Sin embargo, no solo el marco económico es lo que obliga a transformar la industria, sino que aparecen factores que han cambiado y están relacionados con las necesidades del cliente. Estos cambios han desarrollado nuevos mercados que se basan en la personalización y la creación de nuevos productos y servicios innovadores. Debido a que los clientes valoran más vivir una experiencia junto a la calidad de los productos es que están dispuestos a pagar un mayor valor. Por esta razón es que existe la necesidad de agregar valor a los nuevos productos y servicios basados en experiencias individualizadas, capacidad de actualización, todo aquello es posible gracias a la tecnología añadida a cualquier producto.

Beneficios de las fábricas inteligentes

*Mayor eficiencia y productividad: los procesos optimizados y la automatización conducen a una mayor producción y menores costos operativos.

*Reducción de desperdicios: esto incluye reducir los residuos de materiales, minimizar el consumo de energía y optimizar los procesos de producción para reducir los tiempos de inactividad

*Empleo de materiales sustentables e inteligentes.

*Control de calidad mejorado: el monitoreo y el análisis en tiempo real garantizan productos consistentes y de alta calidad.

*Flexibilidad y adaptabilidad: capacidad para adaptarse rápidamente a las demandas cambiantes del mercado y personalizar la producción.

*Mantenimiento predictivo: reducción del tiempo de inactividad mediante mantenimiento predictivo, ahorrando tiempo y costos.

*Seguridad mejorada: los sistemas inteligentes contribuyen a crear entornos de trabajo más seguros.

*Toma de decisiones basada en datos: utilización de datos para la toma de decisiones informada y la mejora continua.

Desafíos de la fabricación inteligente:

Uno de los principales desafíos es garantizar la ciberseguridad en un panorama cada vez más interconectado. Los fabricantes deben priorizar medidas de seguridad sólidas y mantenerse atentos a las amenazas cambiantes para proteger sus operaciones y sus datos valiosos. La integración de sistemas heredados también puede plantear obstáculos, pero con una planificación cuidadosa, la transición puede ser más fluida, permitiendo una conectividad e interoperabilidad perfectas.

  • La gestión y el análisis de datos son vitales para aprovechar todo el potencial de la fabricación inteligente. Los fabricantes pueden obtener conocimientos prácticos y tomar decisiones informadas invirtiendo en herramientas sólidas de análisis y almacenamiento de datos y estableciendo prácticas de gobernanza sólidas.

  • Casi todos los investigadores coinciden en que la falta de mano de obra cualificada será el principal desafío para todas las tecnologías de la Industria 4.0 en la próxima década. Cerrar las brechas de habilidades de la fuerza laboral es otro aspecto crítico. Al invertir en capacitación y fomentar una cultura de aprendizaje continuo, los fabricantes pueden capacitar a su fuerza laboral para aprovechar las tecnologías inteligentes de manera efectiva.

  • Las consideraciones de costos no deberían disuadir a los fabricantes de adoptar la fabricación inteligente. Un enfoque estratégico, un análisis de costo-beneficio y una implementación gradual pueden hacerlo financieramente viable y al mismo tiempo generar retornos tangibles de la inversión. Además, colaborar con programas gubernamentales y explorar asociaciones puede ofrecer vías de financiación adicionales.

Y como sucede con toda nueva tecnología debemos preguntarnos ¿Qué impacto tendrá en la fuerza laboral? ¿Cómo afectará a las economías locales y globales?¿Estamos listos para el desafío?

En primer lugar es importante que las empresas identifiquen las oportunidades de mejora. Para definir dónde se pueden implementar las soluciones de Industria 4.0 es fundamental identificar los desafíos clave en las operaciones de la empresa. En segundo lugar, deben apoyarse en casos de éxito de aplicaciones de Industria 4.0, identificar las oportunidades específicas relacionadas con la implementación de nuevas tecnologías. Luego, deben evaluar las inversiones requeridas, los costos de implementación y los beneficios esperados de cada una de esas oportunidades (tanto financieros como no financieros), para seleccionar las iniciativas prioritarias y distinguir entre las oportunidades de corto, mediano y largo plazo. Una vez determinada la hoja de ruta, las empresas deben enfocarse en la implementación. Para ello, tienen que identificar los proveedores y evaluar la brecha existente entre las capacidades actuales de su personal y las necesarias para lograr sus objetivos. Finalmente, deben determinar cómo llevar a cabo la capacitación, pensando en preparar a su personal actual o en contratar nuevos talentos en caso de que sea necesario.

En conclusión, el auge de la Industria 4.0, con su énfasis en la interconectividad de máquinas, sistemas y personas, ha tenido un impacto significativo en la industria.
La industria sigue siendo optimista sobre su futuro, y muchas empresas invierten en investigación y desarrollo para mantenerse a la vanguardia. Si bien estas tecnologías ofrecen un gran potencial para transformar la industria manufacturera, también plantean una serie de desafíos y consideraciones éticas que deben abordarse de manera proactiva.
A medida que la industria manufacturera siga evolucionando, es evidente que el papel de la tecnología será cada vez más importante. Las empresas deben estar al día de los últimos avances tecnológicos para seguir siendo competitivas y satisfacer las necesidades cambiantes de los consumidores.

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Irene Presti

Irene Presti

Irene Presti es Licenciada en Artes Visuales. Project Management Professional.
Especialista en Impresión 3D. Consultora para el desarrollo de negocios basados en tecnología.Docente y conferencista en diseño e Impresión 3D.
Fundadora y ex Presidente de la Cámara Argentina de Impresión 3D y Fabricaciones Digitales, organismo que se creó para difundir la tecnología en dicho país.
Su trayectoria profesional incluye cargos en organismos gubernamentales. Se desempeñó como Vicepresidente de la Agencia Conectividad Córdoba y Directora General de Inclusión Digital, ambos pertenecientes al Gobierno de la Provincia de Córdoba, Argentina. Estas responsabilidades le han brindado una visión amplia de los desafíos y oportunidades en el ámbito de la tecnología y la inclusión digital.
Actualmente, lidera IrenePresti.net, un hub de educación en tecnologías digitales, donde continúa promoviendo la formación y el conocimiento en Impresión 3D, robótica, realidad virtual, ciberseguridad.
Además, es creadora y coordinadora de la Diplomatura de Diseño e Impresión 3D, la primera especialización académica de esta temática en Argentina.
Se desempeñó como capacitadora en el programa TecnoFem de la Secretaría de Equidad y Género del Gobierno de la Provincia de Córdoba, Argentina, donde se busca fomentar la participación de mujeres en la tecnología. También ha sido docente en cursos de Impresión 3D para medicina, para industria y para indumentaria.
Fue asesora técnica de Printalot, empresa que fabrica insumos para impresoras 3D.
Miembro de Women in 3D Printing, organización mundial que reúne a las mujeres que trabajan en Impresión 3D.
Ha organizado y participado en numerosos eventos y actividades para dar a conocer estas nuevas tecnologías, brindando a otros profesionales y al público en general la oportunidad de familiarizarse con sus aplicaciones y beneficios.

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