La industria 4.0 está en medio de una transformación digital acelerada por tecnologías que están en pleno crecimiento. Hablamos de tecnologías como la sensórica, la robótica, los drones, la impresión 3D, el internet de las cosas, la inteligencia artificial y la realidad aumentada.
Esta nueva industria inteligente busca fabricas 4.0 que gracias a los ordenadores y la automatización equipados con algoritmos de aprendizaje podrán aprender y controlar toda la robótica de una empresa y fabrica sin apenas interacción de operadores humanos, creando lo que se conoce como smart factory o fábrica inteligente
Tabla de Contenidos
- 1 ¿Cuáles son los elementos de la industria 4.0?
- 2 Características de la industria 4.0
- 3 ¿Cuáles son las ventajas de la industria 4.0?
- 4 ¿Qué son los cobots?
- 5 ¿Cómo afecta la industria 4.0 en el mecanizado?
- 6 ¿Cómo será la fábrica del futuro en la industria 4.0?
- 7 Resumen
¿Cuáles son los elementos de la industria 4.0?
Sistemas ciber físicos
Los sistemas ciber físicos recogen información de todos los procesos que se realizan en el mundo real a través de sensores. Gracias al Internet de las cosas, estos sistemas ciber físicos se comunican con otros sistemas ciber físicos y con seres humanos, dentro de la propia organización, pero también entre organizaciones, proveedores, clientes, y usuarios, dando lugar a una cadena de valor absolutamente interconectada en forma de tela de araña.
Internet de las Cosas
El internet de las cosas es un sistema que permite que tanto objetos como máquinas se comuniquen entre ellos. Buscan encontrar soluciones, pudiendo conseguir, que una máquina identifique problemas y pueda solucionarlos de forma independiente.
Big data
El Big data se trata de la gestión y el análisis de los datos, desglosando de esta forma cantidades enormes de datos que serían imposibles de procesar con las herramientas convencionales que conocemos y que son producidos gracias al Internet de las Cosas, consiguiendo de esta forma analizar tendencias y consiguiendo un salto cualitativo dentro de la marca.
Cloud Computing ( Internet de los servicios)
El Cloud Computing o computación en nube significa que el hardware y software es proporcionado como un servicio de otra empresa a través de Internet, por lo general de una manera completamente transparente.
Este nuevo término promete varias ventajas atractivas para las empresas y los usuarios finales. La computación en la nube es un término general para la prestación de servicios alojados a través de Internet, y permite a las empresas consumir recursos informáticos como una utilidad (igual que la electricidad) en lugar de tener que construir y mantener infraestructuras de computación en tu casa o tus oficinas.
video explicativo de ejemplos de internet de las cosas en industria 4.0 en el sector industrial
Características de la industria 4.0
Conexión vertical en forma de red
Los sistemas ciber físicos están interconectados entre ellos y con trabajadores, directivos, desarrolladores, proveedores, clientes y hasta con el propio producto una vez vendido, gracias al internet de las cosas y al internet de los servicios (Cloud computing).
Virtualización
El día a día en los talleres es capturado por sensores, creando una imagen virtual de la misma, que está a su vez está conectada a modelos de simulación, aplicaciones de análisis predictivos y software para la ayuda de toma de decisiones. Todo ello ayudado por el Big data.
Descentralización
La toma de decisiones es ejecutada por los sistemas ciber físicos, ayudada por modelos predictivos y aplicaciones para la toma de decisiones.
Reacción en tiempo real
La captura de la información, su procesado y las decisiones tomadas al respecto se realizan en tiempo real.
Orientación al cliente
La arquitectura de la Industria 4.0 está diseñada para establecer un contacto directo entre el usuario, el producto y el diseñador del mismo.
Modularidad
En un mercado tan cambiante, una fábrica inteligente debe adaptarse a los cambios que se producen en el mercado de forma rápida y eficiente. Realizar un estudio de mercado y un cambio de producción puede llevar semanas. Las fábricas inteligentes están preparar para adaptarse al cambio de forma rápida y seguir las tendencias del mercado.
Analítica avanzada
Sin duda es una de las partes más valiosas de esta industria 4.0, la capacidad para mejorar y optimizar los programas y procesos de producción es una parte vital dentro de cualquier empresa que quiera mantener un nivel alto de productividad y eficiencia. Los análisis avanzados para tomar decisiones sobre la planificación son de vital importancia en estas fábricas 4.0, consiguiendo una mayor agilidad en la cadena de producción y evitando de esta forma los cuellos de botella.
Formación
La nueva industria 4.0 exige, más que nunca, una alta cualificación profesional en todas las secciones del proceso. En primer lugar, para la utilización del software (programadores, directivos) y, por otra parte, para la ejecución de las funciones. No en vano, si hay algún tipo de problema, se hace necesario que los encargados del mantenimiento conozcan el funcionamiento de las máquinas.
La formación se convierte, más que nunca, en una cuestión diferencial. Y sí, es aquí donde se puede aportar un valor añadido necesario. Por lo tanto, si vas a introducirte en este tipo de industria, cuenta con personal cualificado.
¿Cuáles son las ventajas de la industria 4.0?
- Bajos costes de mantenimiento: Con los algoritmos de inteligencia predictivos y el aumento de la conectividad de las máquinas dará como resultado un menor tiempo de inactividad de las máquinas de producción y menores costes a la hora del mantenimiento.
- Reducir los costes operacionales: Gracias al Internet de las cosas todas las máquinas y sensores estarán conectados entre sí de tal forma que estos sean más eficientes, incluyendo la reducción del inventario o una planificación mejor del trabajo de producción.
- Mejorar la toma de decisiones: Permiten la comunicación más directa y fluida entre proveedores, fabricantes y clientes, permitiendo de esta forma reaccionar rápidamente a los cambios sobre los productos a fabricar de una manera más ágil.
- Mayor control y producción de los procesos: Todo el uso de los datos gracias al Big Data permite que puedas adaptar todos tus procesos para obtener resultados rápidos y de calidad, pudiendo hacer participe de toda esta información al cliente en tiempo real.
¿Qué son los cobots?
Los cobots son robots colaborativos que sirven para automatizar procesos industriales, ya sean procesos repetitivos, manuales o que pongan en peligro a las personas.
Se trata de robots totalmente seguros para los humanos, ya que están ideados para este fin, trabajar codo con codo junto con el personal humano, incluso son capaces de interactuar con ellos. No obstante, el calificativo de colaborativo no viene dado únicamente por la seguridad. Se trata, además, de la facilidad de uso, la adaptabilidad y la accesibilidad.
Se pueden programar para distintas funciones muy fácilmente, no hay necesidad de una formación especial ni de una alta cualificación para poder encargarse de la programación de un cobot. Están provistos de una interfaz muy intuitiva, con la que cualquier operario podrá desenvolverse sin ningún problema.
Video explicativos sobre cobots y robótica industrial
Ventajas de los cobots en mecanizado
Flexibilidad
El escaso peso de los cobots, te permitirá moverlos con mucha facilidad para poder integrarlos en nuevos procesos. Dentro del mecanizado los incorporaremos en operaciones dónde estén enfocadas a la producción en serie. Básicamente para quitar y poner pieza tanto en centros de mecanizado como en tornos.
Programación
El cobot va provisto de una interfaz 3d, con la que cualquier operario sin ninguna experiencia de programación podrá programar rápidamente el brazo robótico. Es tan sencillo como mover el brazo a los puntos deseados o tocar las flechas en la tableta con pantalla táctil. Todo el proceso es intuitivo, rápido y sencillo.
Seguridad
Los cobots no necesitan espacios cercados ni protecciones de seguridad, tras una evaluación de riesgo. Están dotados con una serie de dispositivos que hacen que sean seguros para los operarios.
¿Cómo pueden ayudar los cobots en un taller de mecanizado?
Gracias a la flexibilidad de los cobots y de la amplia gama de accesorios de los que disponen, podemos decir que los cobots pueden automatizar casi cualquier proceso industrial. A continuación, te vamos a enumerar cuáles son los principales procesos en los que pueden intervenir los cobots y con ello aumentar tu productividad.
Empaquetado y paletizado
Con los cobots todos los envíos estarán siempre correctamente empaquetados y paletizados.
Moldeo por inyección
Los cobots pueden utilizarse en todas las tareas de producción de polímeros, con gran precisión.
Atornillado
Mejorarás la calidad y la precisión de los productos, si el cobot se encarga de realizar siempre el mismo movimiento con el mismo grado de fuerza y velocidad.
Pegado y soldadura
El cobot aportará gran calidad a los procesos de pegado y soldadura mediante la inyección de material, así como realizará soldaduras con gran precisión.
Pulido
Los cobots pulen y lijan incluso superficies curvas e irregulares, con una fuerza constante y regulable para obtener un resultado perfecto.
Montaje
Los cobots pueden encargarse sin ningún esfuerzo del montaje de gran variedad de materiales, como madera, plásticos y metales. Dando como resultado un montaje de precisión perfecta. Mejorando el resultado de todo el proceso, aumentando la calidad y la velocidad.
Supervisión de maquinaria
Los cobots pueden llevar a cabo las funciones de supervisión de maquinaria, adaptándose con facilidad dentro de la línea de producción.
Control de calidad
Los cobots están provistos de una cámara que puede servir para revisar e identificar las piezas defectuosas dentro de una cadena de producción. Aumentando la calidad del producto, y evitando el envío y el empaquetado de las mismas.
Resumen de los cobots
Los cobots han sido diseñados para imitar los movimientos de un brazo humano, y su fácil programación hace que puedan adaptarse rápidamente a cualquier proceso industrial. Pensamos que el futuro es colaborativo y que pueden estar al alcance de cualquier empresa. Es una manera de economizar las tareas repetitivas del proceso productivo que añaden poco valor al producto, para mejorarlo y otorgar una mayor calidad al proceso.
¿Cómo afecta la industria 4.0 en el mecanizado?
La industria 4.0 afecta directamente a nuestros procesos de mecanizado de las siguientes maneras:
- Con el Big data se desea obtener todo tipo de información sobre los procesos de mecanizado, información de máquinas-herramientas como datos de corte, tiempos de mecanizado y preparación, gestión de herramientas, etc.
- Gestionar las ordenes de trabajo vía digital, tanto para el control del taller, como para que el cliente sepa en tiempo en real, el estado en el que se encuentran sus piezas o prototipos.
- Obtener una gran producción con ayuda de cobots pensados especialmente para series de tamaño medio y grande.
- Conseguir una buena armonía entre máquinas, robots y operarios para aumentar la producción en planta.
- Al obtener todo tipo de información, analizarla en busca de errores o posibles mejoras y poder realizar un sistema predictivo de alta eficiencia, en un corto periodo de tiempo.
- Los sistemas CAD/CAM son un ejemplo claro de industria 4.0 en el mecanizado ya que interconectan datos digitales con máquina-herramienta.
- Los sistemas de fabricación aditiva cada día se implantan más en las empresas, tanto en metal como en plástico.
- Cada día son más los softwares disponibles en industria 4.0 para todo tipo de empresas de mecanizado.
- En un futuro el mecanizado va a requerir de puestos más especializados donde los sistemas ciber físicos tendrán un papel fundamental.
¿Cómo será la fábrica del futuro en la industria 4.0?
Las fábricas inteligentes tienen un futuro prometedor en el sector de la industria tal y como lo conocemos hoy en día, cada vez son más las mejoras aplicadas en este campo. Estos cambios producirán cambios importantes, en el sector laboral. Algunos de los empleos más necesarios en fábricas inteligentes son los siguientes:
- Control de calidad y análisis de datos.
- Producción asistida por robots.
- Autoconducción logístico de vehículos.
- Mantenimiento predictivo de las máquinas.
- Gestión automática de stocks.
Resumen
La industria 4.0 la tenemos aquí y hay empresas que por desconocimiento o por el mero hecho de «siempre se ha hecho así» no se atreven a dar el cambio. Personalmente pienso, que todo lo que se avanzar en la dirección correcta siempre es bueno. Avanzar hacía nuevos puestos de trabajo, dónde la formación será un papel fundamental en la industria. En algunas empresas estos sistemas llegaran en cuestión de varios años, aunque cada día hay más empresas que venden estos softwares para digitalizar cualquier negocio industrial. Las ayudas tecnológicas harán que la productividad sea mayor, ya que busca focalizar la producción, eficiencia y calidad en todos los procesos industriales.
