Hoy existen los primeros prototipos de corazón artificial impresos en 3D, las fábricas inteligentes utilizan la realidad aumentada y las piezas reales se combinan y visualizan con una pieza virtual. La fabricación digital es un lugar para los disruptores e innovadores y aquí vamos a echar un vistazo a algunas de las tendencias más innovadoras.
La innovación dentro de la fabricación digital avanza rápido. Las empresas que se adaptan y evolucionan son las que toman la delantera.
A medida que nos acercamos a la quinta revolución industrial, la innovación y el desarrollo de sistemas conectados han cobrado fuerza
Fabricación aditiva
La fabricación aditiva es una tecnología que existe como concepto desde 1945, pero que no se hizo realidad hasta casi 40 años después. Desde la primera impresora 3D documentada en el Japón de principios de los 80, la impresión 3D ha recorrido un largo camino. Es relativamente nueva en el campo de la fabricación digital en comparación con sus homólogas de moldeo por inyección y CNC. Los sectores que en un principio eran más reservados se están dando cuenta por fin de lo útil que puede ser la fabricación aditiva en la producción de piezas.
En la industria médica, la impresión 3D ha dado un salto de gigante. Desde implantes y prótesis hasta prototipos de órganos enteros, como el corazón, los experimentos actuales se han centrado en la aplicación de tejido adicional de celulosa y materiales orgánicos a estructuras existentes, que luego son aptas para su implantación, dando lugar a un tejido funcional. Esto podría suponer que, en el futuro, los cirujanos podrían imprimir órganos en 3D, como corazones, que luego podrían trasplantar al cuerpo humano.
Pero el sector médico no es el único que está experimentando estas interesantes innovaciones. La impresión 3D está ayudando al sector industria aeroespacial a fabricar piezas más ligeras, sin residuos. Aunque en principio está limitada a piezas más pequeñas, se está investigando sobre bastidores enteros impresos en 3D. No estamos hablando solo de aviones, sino también del espacio. Hay esperanza de que, en un futuro, las impresoras 3D se puedan transportar al espacio, tal vez a Marte, donde no estarían limitadas por el tamaño de los vehículos de lanzamiento. Las piezas se podrían imprimir en 3D en el espacio. Incluso se ha experimentado con la impresión 3D de polvo lunar. (Bueno, sucedáneos).
Hay muchas más cosas y la cifra de procesos de impresión 3D no deja de aumentar. Quién sabe qué innovaciones nos deparará el futuro.
Robótica e inteligencia artificial (IA)
En primer lugar, la robótica y la IA no son lo mismo. De hecho, se complementan perfectamente. Piensa en la robótica como el cuerpo y en la IA como el cerebro. La IA es la programación, que le dice al robot lo que tiene que hacer.
Actualmente, la IA es un tema candente en la mayoría de los sectores. Tanto es así, que las startups de IA son algunas de las más solicitadas. En el sector de la fabricación, las empresas utilizan la IA para detectar fallos en las máquinas o los productos y para tomar decisiones de fabricación en cada etapa supervisada por sensores.
En cuanto a la robótica, su uso dentro de una línea de fabricación es cada vez más popular. En la actualidad, las principales investigaciones se centran en el agarre flexible para la línea de fabricación. Como te puedes imaginar, este tipo de robots podría ser increíblemente útil en un entorno de fabricación, sobre todo en entornos peligrosos para las personas.
Pero esta no es la única forma de utilizar la IA en el mundo de la fabricación. También puede ayudar a evaluar la calidad. Determinar los problemas internos de una pieza sin realizar las pruebas oportunas es complicado. La IA puede identificar fallos menores en la maquinaria o en el propio producto, de modo que el diseñador puede resolver el problema antes de que se convierta en uno mayor.
También hay soluciones de IA con herramientas predictivas basadas en el aprendizaje automático (ML) que anticipan cuándo los equipos necesitarán mantenimiento, a través de IoT y sensores integrados.
La IA también se puede utilizar eficazmente para la previsión de la demanda y los precios, utilizando una combinación de análisis predictivo e inteligencia humana. Y también para otros usos, como la gestión de inventario, la atención al cliente y la personalización de productos y servicios.
Informática en la nube
Junto con otras tecnologías avanzadas como la IA, el IoT y el blockchain, la informática en la nube es un impulsor clave de la cuarta revolución industrial. Estas tecnologías están difuminando los límites entre el mundo físico y el digital.
Las tecnologías de informática en la nube son clave para las empresas emergentes y las más pequeñas. Al permitir un enfoque ágil de la fabricación, prometiendo un aumento de la escalabilidad y más transparencia, la informática en la nube también permite reducir los costes. Invertir en soluciones en la nube suele ser más barato que los sistemas tradicionales in situ, ya que no se necesita un hardware costoso por adelantado ni soporte informático.
Fábrica inteligente
Una fábrica inteligente es un entorno digital totalmente conectado e integrado que optimiza el proceso de fabricación de principio a fin. Dentro de este entorno, los sistemas ciberfísicos supervisan los procesos físicos de la fábrica, proporcionan análisis y automatizan o prestan soporte a los controles y la toma de decisiones.
Las fábricas inteligentes pueden beneficiarse de una producción de bienes mejorada, más rápida y más rentable, disponibilidad bajo demanda, piezas personalizadas, trazabilidad completa, modelos sostenibles (reutilización, reparación y rediseño), lo que las convierte en un socio de confianza en una cadena de suministro.
Entre las características clave se encuentran los gemelos digitales, el big data, la robótica avanzada, la eliminación de las ineficiencias en el lugar de trabajo y la comunicación en toda la cadena de suministro.
Realidad aumentada
A diferencia de la realidad virtual, la realidad aumentada combina lo virtual con el mundo real, en lugar de ser completamente virtual.
La realidad aumentada puede ayudar a la fabricación de varias maneras. Se puede utilizar para detectar fallos en el diseño de los productos que, de otra forma, llevaría semanas de análisis de datos. Ha demostrado ser muy útil para aumentar la seguridad, ya que se utiliza para simular digitalmente los procesos de producción e identificar posibles maniobras peligrosas con antelación.
También puede ser increíblemente útil para el mantenimiento de las máquinas. Se puede proyectar una imagen virtual en la máquina que indique al operario lo que debe hacer para reparar una pieza. Esto puede ser especialmente útil cuando se necesitan los conocimientos especializados de una persona que está en la otra punta del mundo, ya que un experto puede simular las acciones para guiar a distancia a un empleado que lleve puestas unas gafas de RA.
Los ingenieros de Siemens han desarrollado la tecnología de RA específicamente para su uso en la fabricación, superponiendo elementos virtuales creados mediante CAD y otros datos a vistas de objetos reales, que se visualizan en dispositivos móviles, ordenadores de sobremesa, etc.
Entre los principales usos de la RA en los sectores industriales se encuentran la formación, la identificación de activos, la transferencia de conocimientos y el diseño de procesos y de equipos.
Blockchain
Las soluciones basadas en blockchain pueden añadir sin problemas toda la información para aumentar el valor de las empresas industriales. Desbloquea todo el potencial de otras tecnologías avanzadas como la RA, el IoT y el 3DP.
Blockchain es información digital almacenada en bloques en una base de datos pública. Literalmente, es una cadena de bloques: la información digital es el bloque y la base de datos pública es la cadena.
Permite aumentar la visibilidad en todas las áreas de un proceso, desde los proveedores, el abastecimiento estratégico, las adquisiciones y la calidad de los proveedores hasta las operaciones en la fábrica, que incluyen la supervisión en el nivel de máquina.
Entre las ventajas de optar por un servicio de blockchain se encuentran la mejora de la trazabilidad, el aumento de la visibilidad, la mejora de la satisfacción del cliente, la entrega más rápida del producto y la reducción de los costes de la cadena de suministro.
Gemelos digitales
Un gemelo digital es una representación virtual de un producto o activo del mundo real. Los gemelos digitales se pueden utilizar para mejorar el diseño de sistemas, probar nuevos productos, supervisar y prevenir el mantenimiento y gestionar el ciclo de vida de un activo.
Para desarrollar un gemelo digital hay ciertos requisitos: herramientas de modelado CAD/ 3D, dispositivos conectados/ IoT, motores de juego y control de versiones. Se pueden utilizar para predecir el mantenimiento de los equipos, reduciendo así el tiempo de inactividad de las máquinas. Como el producto se puede ver en tiempo real, nos podemos hacer una mejor idea de cómo es y de cómo lo utilizarán los usuarios finales. También sirven para optimizar los procesos de fabricación, mejorar los procesos de trazabilidad de los productos, realizar pruebas, validar, aumentar el nivel de integración entre sistemas desconectados y solucionar los problemas de los equipos a distancia.
A medida que nos acercamos a la quinta revolución industrial, con colaboraciones armoniosas entre humanos y máquinas, los negocios estarán más conectados. Una blockchain gigante conectará todas las partes de un producto, de modo que, por ejemplo, si se te estropea el teléfono, se enviará automáticamente una notificación para iniciar una cadena para arreglarlo sin que tengas que salir de casa.
Estamos entrando en un mundo en el que la ciencia ficción se está convirtiendo rápidamente en realidad. Las oportunidades para los disruptores y las startups son inmensas.
