Manufactura Inteligente: El Futuro de la Producción

Más de una década antes de que los Estados Unidos de América declararan su independencia, un artefacto llamado la máquina de vapor comenzaba a cambiar el mundo. Este dispositivo se utilizó por primera vez en Inglaterra y luego se extendió a otras partes del mundo. La máquina de vapor permitió que la potencia de las máquinas reemplazara la potencia humana y animal y fue el inicio de la Revolución Industrial. La Inteligencia Artificial (IA), el Aprendizaje Automático (AA) y el Internet Industrial de las Cosas (IIoT) nos llevan a la cuarta revolución industrial o "Industria 4.0".

El Papel de la IA en la Manufactura

La IA y el ML están cambiando la manufactura utilizando datos generados por sensores, dispositivos y otras fuentes. Esta tecnología transformará la manufactura a una escala mucho mayor que la línea de ensamblaje. A medida que las tecnologías y procesos familiares se vuelven obsoletos, la IA será el cerebro del sistema operativo.

El Auge de la IA en la Manufactura

Según una encuesta de Deloitte sobre la adopción de IA en la manufactura, el 93 por ciento de las empresas creen que la IA será una tecnología crucial para impulsar el crecimiento en el sector. Se espera que el tamaño del mercado de la IA en el sector manufacturero supere los 2 mil millones de dólares para 2025, lo que indica un crecimiento anual promedio del 40 por ciento desde 2019. Una encuesta realizada por McKinsey indicó que el 64 por ciento de los encuestados en el sector manufacturero vieron una disminución en los costos como resultado de la adopción de la IA. Las ventas globales de robótica para robots industriales que utilizan IA han aumentado casi un 26 por ciento.

Los Beneficios de la IA en la Manufactura

La IA está transformando la industria manufacturera en todos los aspectos del ciclo de producción. Los beneficios no se limitan a la manufactura a gran escala; incluso las empresas más pequeñas pueden beneficiarse de la IA aumentando la producción, reduciendo defectos y mejorando los tiempos de ciclo. Los beneficios incluyen:

• En I+D (Investigación y Desarrollo), la IA mejora el desarrollo de productos y el ciclo de vida comparando y analizando datos para identificar patrones que pueden mejorar el desarrollo de productos, el diseño y las técnicas de la línea de ensamblaje.

• Las técnicas de producción utilizan la IA basada en datos para el mantenimiento predictivo, reduciendo el tiempo de inactividad y los costos de reparación, mejorando el tiempo de actividad del equipo y teniendo un entorno de producción más seguro. Los procesos interfuncionales impulsados por la IA se utilizan para reducir los desechos y mejorar la calidad.

• La gestión de la cadena de suministro y la logística utilizan la IA con pronósticos de demanda de entrada y salida, lo que ayuda a predecir la demanda futura de productos manufacturados y el inventario. Esto optimiza la gestión del inventario y reduce los costos.

• La torre de control, un centro centralizado que brinda visibilidad en tiempo real en todos los sectores, se vuelve mucho más eficiente cuando los gerentes pueden tomar decisiones basadas en datos, gracias al uso de la IA.

• La optimización de procesos aumenta con la IA mediante la secuenciación de tareas optimizada, la asignación de recursos mejorada y la programación precisa. El control de calidad y el mantenimiento predictivo impulsados por la IA también funcionan para reducir los defectos.

El Futuro de la Manufactura Inteligente

La Industria 4.0, o "manufactura inteligente", es la transformación de la industria manufacturera utilizando tecnologías como la Inteligencia Artificial, el Aprendizaje Automático y la conectividad utilizando el Internet Industrial de las Cosas para mejorar las técnicas de producción actuales.

Este futuro llevará a tasas más altas de automatización, personalización, sostenibilidad, ciberseguridad y mayor colaboración entre humanos y máquinas a medida que el control creativo se descentraliza.

La IA y el AA ayudarán a los fabricantes a descubrir patrones en los datos que serían difíciles de descubrir para los humanos, lo que lleva a predicciones más precisas y decisiones informadas basadas en datos.

Según una encuesta realizada por McKinsey, el 70 por ciento de las empresas están considerando o utilizando la manufactura inteligente.

El Rol de la IA y ML en el Mantenimiento Predictivo en la Manufactura

La Inteligencia Artificial y el Aprendizaje Automático se utilizan cada vez más en el análisis de datos para ayudar a predecir cuándo ocurrirá una falla del equipo para que el mantenimiento se pueda programar antes de cualquier avería o falla. Este proceso analiza una gran cantidad de datos de sensores y otros dispositivos ubicados en o cerca del equipo de producción, suministros y otros dispositivos. El mantenimiento predictivo potenciado por la IA puede aumentar la disponibilidad del equipo de producción hasta en un 20 por ciento mientras reduce los costos de inspección y mantenimiento.

La Importancia del Control de Calidad Impulsado por IA y ML en la Manufactura

El control de calidad en la manufactura también está mejorando gracias a la IA y el AA. Un nuevo proceso de análisis de calidad predictivo está transformando rápidamente la industria y está mejorando la productividad y la rentabilidad. El uso del IIoT, los sensores y los registros de máquinas contribuyen todos al control de calidad en tiempo real, recopilando datos que la IA necesita para mejorar el control de calidad.

El uso de la IA y el AA en el control de calidad ayuda a los fabricantes a comprender patrones, predecir problemas potenciales, abordarlos antes de que surjan y ralenticen la producción. Esto ha ayudado a aumentar la productividad y la rentabilidad.

El Impacto de la IA en la Automatización Industrial

Las fábricas están cada vez más automatizadas y requieren cada vez menos interacción humana. Durante la última década, especialmente en los últimos cinco años, la IA y el AA han impulsado el cambio de tecnologías de bus de campo tradicionales y otras redes heredadas, reemplazándolas con ProfitNET, EtherCat y Ethernet/IP.

Si bien los robots industriales conectados han existido durante algunas décadas, con la IA, el AA y el IIoT, los sistemas automatizados ahora incluyen mantenimiento preventivo, monitoreo de procesos, gestión de inventario y flujo de procesos. La Industria 4.0 significa que no solo sus robots industriales están conectados, como era el caso anteriormente, sino que también están aprendiendo unos de otros y de su entorno, a través de sus sensores y otros dispositivos IIoT.

Anteriormente, los robots industriales solo podían operar de una manera exacta siguiendo una programación precisa; ahora, los robots industriales pueden interactuar con entornos cambiantes basados en retroalimentación sensorial o visual. Esto lleva a una mayor automatización, lo que beneficia la eficiencia y la rentabilidad y ayuda a reducir la exposición de los humanos a condiciones de trabajo peligrosas.

Fuera de las aplicaciones directas en la fábrica, estos avances en robótica pueden usarse en la exploración, incluso en campos peligrosos como la industria del petróleo y el gas, y dentro de la fábrica, las entregas móviles a las líneas de ensamblaje se vuelven posibles a medida que las máquinas "aprenden" su entorno y tienen evasión de colisiones.

Ejemplos de IA en Manufactura

Los fabricantes de automóviles, incluidos Ford y BMW, utilizan IA, AA y el IIoT para el control de calidad y tareas de precisión. Ford utiliza esta tecnología para lijar automóviles (para prepararlos para pintarlos) en solo 35 segundos. Mientras tanto, BMW ha ahorrado más de $ 1 millón anualmente mediante el uso de herramientas de IA en el proceso de fabricación y pudo usar a sus trabajadores en otras posiciones. Samsung utiliza robots con inteligencia artificial, brazos mecánicos y vehículos automatizados para controles de calidad, ensamblaje e incluso para transportar materiales en sus fábricas.

Airbus redujo el tiempo de predicción aerodinámica a 30 milisegundos desde una hora utilizando AA, lo que significa que los equipos de diseño pueden explorar múltiples cambios de diseño en mucho menos tiempo para hacer aeronaves más seguras y eficientes.

Frito-Lay utilizó IA y AA para obtener más de 4,000 horas de capacidad de fabricación, reduciendo el tiempo de inactividad y los costos de producción.

Impulsando la Innovación Industrial con Soluciones Inteligentes

La cuarta revolución industrial, impulsada por IA, ML y IIoT, ha aumentado drásticamente la productividad y la eficiencia de las operaciones de fabricación y seguirá haciéndolo. Esto es tanto para los fabricantes grandes como para los pequeños. La adopción significa una mayor calidad, menos tiempo de inactividad, condiciones de trabajo más seguras y más automatización y confiabilidad.

Los procesos, incluido el mantenimiento predictivo, el control de calidad, la gestión de inventario y la seguridad de los trabajadores, han sido positivamente afectados. Para llevar sus operaciones a nuevas alturas con una mayor eficiencia y ahorro de costos, trabaje con nuestros expertos en IA para crear soluciones transformadoras diseñadas a medida para su negocio. Contáctenos hoy mismo para obtener soluciones de Inteligencia Artificial.