La nueva revolución industrial - Industria 4.0


Alemania tiene algo que decir respecto a las empresas del futuro y es que estan muy cerca.Las líneas de montaje repetitivas formales serán obsoletos en 2025, sustituidas por sistemas de fabricación flexibles e inteligentes que actúan y reaccionan de acuerdo con un flujo de datos digitales de dos vías. Esa es una visión bastante audaz para lograr en tan sólo 10 años, pero tanto el ímpetu y las soluciones parecen estar a la par.

Al frente de este cambio radical estan las demandas de todo el mundo para mejorar la calidad, los costes laborales más bajos, productos individualizados y ciclos de vida más cortos para los productos. Lo que permitirán los cambios son tecnologías complementarias que afectan a toda la cadena de valor. Los equipos de fabricación puede ahora compartir información detallada, la información de estado de dos vías a través de Internet de la tecnología de objetos (IO), tanto con otros equipos y con las propias partes. Las redes de alta velocidad y los recursos de computación en la nube ya se analizan los datos para dirigir el próximo movimiento. Y en los próximos años, las líneas de montaje fijas serán reemplazados por sistemas flexibles, modulares que incluyen las impresoras 3D que se reconfiguran a sí mismas como sea necesario. Este enfoque conectado ayudaría a las empresas a ahorrar tiempo de producción al tiempo que añade más valor (especialmente personalización) a sus ofertas.

Las empresas y los países, que abarcan este escenario estan marcando un renacimiento global de fabricación. Este mes, Ingeniería tiene una mirada hacia Europa, los esfuerzos alemanes para establecer contactos entre humanos, objetos y sistemas para la revolución de la fábrica inteligente del mañana, con Siemens PLM Software en un papel principal.

 

Dar forma a la nueva etapa de la Industria

Los historiadores han marcado épocas significativas de fabricación después de las tecnologías de punta. Maquinaria generadora de vapor, equipos elécticos y los sistemas controlados por el ordenador, cada método de producción cambió para siempre. Aunque todavía en su infancia, una nueva, cuarta revolución industrial que promete hacer lo mismo, y ya tiene un nombre general: Industria 4.0.

En los EE.UU., el apoyo a la transición a la Industria 4.0 proviene de grupos como la Coalición de Liderazgo Manufactura Inteligente y su programa para crear la Plataforma Inteligente de fabricación. En Alemania, un país con una larga historia de experiencia en la fabricación, un gobierno coordinado inició el proyecto para la producción inteligente opera bajo el nombre de variante, Industrie 4.0.

Ambas nomenclaturas dan un gesto no tan sutil al mundo de las revisiones de software, lo que refleja la fusión de los equipos de fabricación, sistemas de control, y la recolección de datos hecha posible en gran parte por la tecnología detrás de la Internet de los objetos (IoT). Sensores de pequeño tamaño, de bajo costo, combinado con software de aplicación específica ha permitido un crecimiento explosivo en los dispositivos inteligentes. La adición de esta capacidad de equipos industriales, los procesos y el inventario ha creado una IoT (IIoT) sub-dominio industrial de sistemas ciber-físicos que las empresas ya está ayudando supervisan, comunican, analizar y aplicar la información de fabricación digital en casi en tiempo real.

 

Nuevos Modelos de Negocio, Nuevas Tácticas

¿Porque es esto importante? Una perspectiva proviene de Siemens PLM Software, una empresa cuyos productos son directamente relevantes para el mundo interconectado. "La fabricación de última generación ofrece una manera de satisfacer las demandas de clientes por nuevas ofertas, de alta calidad personalizados a intervalos de tiempo cada vez más cortos. También tiene el potencial de reducir la utilización de recursos, lo que ayudará a los fabricantes a hacer frente a las presiones de costos crecientes, "Zvi Feuer, vicepresidente senior de Siemens PLM Software, escribió en una reciente entrada en el blog corporativo.

Siemens PLM Software es un socio de la industria en la iniciativa Industrie 4.0, que comenzó en 2005 y formalizado en 2011 como un proyecto de futuro en el marco de la alta tecnología alemana. Objetivos duales son para mantener el liderazgo del mercado mediante la integración de tecnologías inteligentes en industrias de producción tradicionales, tales como la electrónica y productos químicos, y para crear y servir a nuevos mercados habilitados por sistemas ciber-físicos.

Feuer dice que la industria alemana ya está viendo el uso de equipo que puede reaccionar a las piezas etiquetados para RFID (identificación por radiofrecuencia) y en las industrias avanzadas, como la automoción. "Cuando un vehículo parcialmente montado se mueve en la línea de montaje, que lleva un sensor, hay un código de lo que hay que hacer a continuación", dice. "Cuando se entra en una estación, la estación puede reaccionar automáticamente y mostrará los trabajadores de montaje que van a operar esta estación lo que hay que hacer para este vehículo específico.

"Esto no es ciencia de cohetes, pero aún requiere de mucha planificación previa, asegurándose de que los de robótica, herramientas y controladores de todo el trabajo en sintonía," Feuer continúa. "También podrá ver más de esto en la industria de procesos, por ejemplo, con el embotellado. La etiqueta RFID en una botella le dirá la máquina qué tipo de fórmula para llenar, al igual que en la producción de champú o perfume. Vamos a ver esto en combinación con las instalaciones robóticas más avanzadas ".

Equipar a ambas las partes y el equipo de fabricación de sensores es compatible con una serie de otros pasos críticos para la evolución de la fábrica inteligente. En primer lugar, la captura de información detallada permite sistemas de visión robótica, inspeccionar, medir y comparar partes permite al sistema tomar desiciones go or not go. En segundo lugar, la información se puede enviar de nuevo a los ingenieros de diseño, que pueden aprender de los errores cometidos en los procesos de diseño de pieza o de ensamblaje. Y en tercer lugar, en tiempo real o de datos en tiempo casi real da retroalimentación sobre cómo el funcionamiento del equipo puede desviarse del plan. Dicha información grabada digitalmente permite a los programadores de control de movimiento saber que una máquina necesita ser afinada, ofrece varias maneras de mejorar la calidad del proceso y apoya la certificación de herramientas (un aspecto cada vez más importante de la cuna a la tumba de seguimiento y requisitos de certificación).

La creación de este tipo de líneas de producción, especialmente en lo que los consumidores demandan más productos personalizados,  one-of-a-kind, requiere una rápida planificación. Feuer dice que el conjunto de herramientas de Siemens PLM Software es una parte crucial de la Siemens Empresa Digital Software Suite. La combinación de simulación, automatización y gestión de datos, la suite ofrece una solución completa en línea con todos los requisitos de Industrie 4.0.

"Todas nuestras herramientas de trabajo estan en la parte superior de la columna vertebral Teamcenter PLM", dice. "Se empieza por el diseño del producto, al almacenar la información de diseño en Teamcenter. A continuación, se hace el análisis, se hace el proceso de fabricación, y luego se va a diseñar la planta de producción que pueda armar este producto. Hoy en día todo esto se hace en paralelo, antes se solía ser secuencial ".


Cooperación y Normas


Dentro del esfuerzo Industrie 4.0, Feuer dice que hay una actitud de mercado increíble de la cooperación y de competencia. "Nuestro Sinumerik CNC (equipo de control numérico) controla las máquinas que se utilizan ampliamente para operar robots", dice Feuer. "Cada vendedor tiene su propio sistema de control, pero algunos clientes prefieren utilizar el control de Siemens por su agilidad, versatilidad y capacidad de conectar con varias simulaciones de la programación y la puesta en línea virtual (configuración del sistema) de software."

Con todo el equipo y los procesos en uso dentro de cualquier segmento de la industria dado (automotriz, eléctrica, química, etc.) hay un solo proveedor puede suministrar todo tipo de sistema. No es de extrañar que el equipo basado en una variedad de estándares de ingeniería e industriales se acostumbra al mismo tiempo y deben trabajar juntos. Para apoyar la aplicación generalizada de la visión Industrie 4.0, estas normas deben ser coordinadas, modificados o consolidados.

Las áreas con múltiples estándares posibles incluyen la implementación de Ethernet, el intercambio de datos relacionados con la fabricación de equipos automatizados y de intercambio de datos de archivos de piezas creadas en diferentes programas de CAD. Profinet es una implementación de Ethernet industrial que añade rendimiento en tiempo real y la robustez de usar Ethernet todos los días y se está convirtiendo en un estándar de la industria en todo el mundo.

Revoluciones industriales

La automatización Mark-up Language (AutomationML) es un formato de datos neutral basado en XML que permite el intercambio de información entre los equipos automatizados interdisciplinario. En realidad, incorpora varias normas diferentes que se ocupan de la topología, geometría, cinemática y la lógica de control. Con el tiempo, este enfoque permitirá a los usuarios conectar distintos dispositivos y mostrar toda la información de proceso dentro de un mismo sistema.

La implementación de las
tácticas Industrie 4.0 no será un proceso lineal, pero las empresas pueden optar por la adopción de medidas en este momento para llevar a sus procesos de fabricación en esta nueva era. Adición de sensores y software para equipos y componentes constituye el primer paso para que las fábricas se conviertan a la nueva era. La supervisión activa de esta información en tiempo real, permite el seguimiento de las piezas individuales a través de todo su ciclo de producción, por lo que los problemas durante la fabricación pueden ser identificados y corregidos rápidamente. El segundo paso es compilar los datos recogidos en el curso de la construcción de miles de piezas, o la maquinaria funcionando durante miles de horas, proporcionando información sobre las desviaciones o defectos; dicha información puede entonces guiar a mejoras en los procesos y diseño de piezas. Un tercer paso será necesario traducir estos datos en un nivel superior en nuevos conceptos de productos que ofrecen capacidades que antes no eran posibles o identificados.

La estrategia a largo plazo de Siemens puede tardar de 15 a 20 años, pero Feuer cree muchos aspectos de las
fábricas Industrie 4.0  llegará antes. Los beneficios irán más allá de la mejora de la eficiencia de fabricación y los consumidores más exigentes satisfactorios. "Industrie 4.0 no es un eslogan para generar más ingresos", dice. "Es una estrategia iniciada por el gobierno y aprobado por Siemens y algunos otros grandes actores de la industria, porque queremos asegurarnos de que estamos haciendo algo bueno para la sociedad, así como obtener una ganancia. Queremos crear puestos de trabajo, crear oportunidades. Aunque suene un poco extraño porque estamos hablando mucho acerca de la automatización y la robótica - sí, los tipos de puestos de trabajo en el taller van a cambiar - pero todavía van a crear puestos de trabajo y que están bien remunerados ".

Fuente: http://www.deskeng.com/de/manufacturing-in-the-world-of-industrie-4-0/

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