Implementar la automatización industrial en las empresas, ayuda a definir los procesos de fabricación y productos, pero ¿qué es manufactura digital? Es un sistema integrado y asistido por computadora para realizar producciones, está compuesto por herramientas de simulación y visualización en 3D.

Aplicaciones de la manufactura digital

Para ingenieros de fabricación y diseñadores se consigue una visión integral del diseño de productos y procesos. Hablamos de diseñar de manera digital todo el proceso de fabricación, al trabajar en conjunto se conocen los límites para mejorarlos o estar prevenidos.

Si se desea mejorar la experiencia de usuario, se deben utilizar las herramientas de la manufactura digital. Al mantener presente la información de las tareas que se realizan, se toman mejores decisiones de forma rápida.

Los proveedores de alta tecnología utilizan la manufactura digital para simular una línea de producción en 3D y analizar todo tipo de variantes. Esto les permite crear una propuesta con precisión y transparencia para atraer clientes.

Ventajas de la manufactura digital

Permite una adecuada visualización del diseño de producción. El desarrollo de los cambios es asociado con la información de los recursos, productos, procesos y plantas.

Crea modelos de fábrica rápidamente. Estos modelos cuentan con una estructura, flujo de materiales y rendimiento óptimos para cada proceso. Son de gran utilidad ante un aumento de producción.

Smart factory and industry 4.0 concept with connected production robots exchanging data with internet of things (IoT) and cloud computing technology, businessman touching interface with icons in gears

Optimiza los procesos de fabricación de piezas. Muestra información de las piezas en 2D o 3D para generar un trabajo flexible y ofrece instrucciones del mecanizado y las herramientas.

Compatible con Six Sigma. Para la mejora de procesos cuenta con un entorno gráfico que permite realizar un análisis de variación dimensional. Acepta cualquier tipo de iniciativas de optimización.

Reduce los costes con la simulación. Se realiza una validación virtual con programas de robótica y automatización. Los procesos de producción se ejecutan con un acceso en tiempo real a datos del ciclo de vida.

Uso compartido de datos. Utilizando programas de inspección de máquinas por Diseño Asistido por Computadoras (CAD). También se utilizan Máquinas de Medición por Coordenadas (CMM) y Máquinas-herramienta de Control Numérico (NC).

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La programación y automatización de los robots móviles con softwares especiales, como Tecnomatix, crean simulaciones precisas de cada movimiento que realicen. Con la interfaz se controlan programas específicos para garantizar una mejor producción, optimizando los tiempos de trabajo con rutas de operación.

Estas máquinas automatizadas colaboran con los empleados, y no requieren de ser supervisados constantemente. Pueden ser adaptados de acuerdo con las necesidades, por ejemplo, tener cajones o herramientas. También son capaces de moverse dentro de una industria para transportar materiales sin ningún problema.

Características de los robots móviles

Las características de cada robot dependen del tipo de tarea que vaya a cumplir, y estas se clasifican en:

• Estructurales. Se establece la forma física del robot, el sistema de tracción y dirección, hasta el tipo de rueda. Un robot móvil diferencial permite radios de giro del orden de acuerdo con el tamaño del vehículo y pueden cargar hasta su misma cantidad de peso.
• Sensoriales. Se incluyen varios sensores para complementarse entre sí y tener una mejor percepción del entorno donde se encuentran para realizar las tareas. Con esto pueden evitar obstáculos y llegar a su destino final creando nuevas rutas.

Aplicaciones de los robots móviles

En las fábricas son utilizados para transportar productos entre producciones o almacenes, también sirven para recoger o descargar estantes con ruedas. Un empleado puede controlar al robot desde la interfaz para enviarlo de un punto a otro, esto es común en las instalaciones semiautomáticas. Otro de los usos que tienen es en las bandas transportadoras, donde se encargan de mover elementos entre líneas de producción.

En hospitales y asilos de ancianos la desinfección constante es una medida que llegó para quedarse, debido al COVID-19. Las empresas SIEMENS y Aucma crearon un robot totalmente eléctrico que ayuda a desinfectar de 20 mil a 36 mil metros cuadrados en una hora. Cuenta con una cámara para localizar áreas afectadas y prevenir que se propaguen enfermedades como el SARS-CoV-2. Otros lugares donde también pueden utilizarse son en escuelas, fábricas, oficinas y lugares públicos.

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Como respuesta a esta necesidad entre las empresas, surge la filosofía del lean management, un sistema que busca implementar un modelo holístico empresarial. Su adaptación puede asegurar la salud de una empresa, optimizando diversas áreas y haciendo sinergias inteligentes entre las mismas.

¿Qué es el lean management?

Más que un mero concepto empresarial o de negocios, el lean management es una filosofía, un método que, de forma activa, busca optimizar todas las áreas de un negocio. Esta optimización, sin embargo, no es aislada, y lo que busca en realidad es hacer funcionar a la empresa como un engranaje organizado.

Este sistema tiene como objetivo, en primer lugar, reducir o incluso eliminar las mermas en diversas áreas. Esto incluye costos, tiempos de producción e incluso los procesos de calidad finales posteriores a la producción competa y la distribución.

De forma resumida, se dice que esta filosofía de trabajo busca producir en mayor volumen con menos recursos, sin embargo, va mucho más allá de eso. La “gestión delgada” es en realidad una visión de practicidad y optimización completa.

Ventajas de la filosofía lean management

La detección de áreas de oportunidad y la mejora constante de procesos está al centro de las grandes ventajas de este método de trabajo. Adicionalmente, ofrece otros claros beneficios:

• Visión completa del funcionamiento de la empresa
• Sinergia entre áreas que de otra forma se ignorarían en el día a día
• Parámetros para realizar análisis de rendimiento
• Amplía la perspectiva de los empleados al mostrarles el resto de las áreas de trabajo

¿Cómo implementarlo en mi empresa?

El elemento principal para la implementación de este sistema de gestión es la participación total de la empresa. Todas las áreas deben estar involucradas. La empresa es vista, así como una pirámide, en donde desde la base hasta la punta, todos los escalones toman acción en la implementación.

Además de involucrar a todas las áreas, las empresas deben estar atentas a que todo nuevo sistema de optimización, incluso el lean management, considere la medición de resultados. Son muchos los casos de empresas que han obtenido ventajas y beneficios de esta filosofía de trabajo.

Merece el tiempo que las empresas analicen la implementación de este modelo para mantenerse actualizados en sus procesos de producción.

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Las innovaciones de las tecnologías permiten que la robótica cree máquinas automatizadas para realizar distintas acciones, específicas o multifuncionales, sin requerir de supervisión humana. Con esto no nos referimos a sustituir personas por robots, sino en ser un apoyo para liberar cargas y enfocar el esfuerzo en otras actividades.

¿Qué es un robot industrial?

Es una máquina con un sistema previamente programado para realizar ciertas actividades, de tal forma que actúe y sea controlado automáticamente. Los robots industriales colaboran con las personas, debido a que se adaptan a su presencia.

Estos robots son programados para desempeñar tareas de logística, sin importar el tipo de industria, son capaces de mover distintas cargas. Además, suelen ser de gran utilidad en el área de empaque y embalaje.

Clasificación de robots industriales

Existen distintos tipos de robots industriales que se clasifican de acuerdo con la complejidad o libertad para realizar un trabajo. Te compartimos los cuatro tipos más utilizados en la robótica industrial:

• Manipuladores. Tienen sistemas mecánicos básicos para realizar tareas sencillas y repetitivas.
• Computarizados con precisión o robots PLC. Desarrollados con sensores de regulación, son capaces de manipular cargas grandes.
• Computarizados por CNC. Gracias a que tienen un mayor grado de libertad pueden realizar tareas más exigentes.
• Sensoriales. Los sensores obtienen información para analizar el entorno y adaptarse mejor.

Beneficios de la robótica en la industria

Estas máquinas apoyan a realizar aquellas tareas que, para muchas personas son repetitivas y tediosas, pero no son las únicas ventajas de utilizarlos.

• Reducen los tiempos en la producción. Los procesos de la industria se vuelven más eficientes.
• Aprovechan los recursos productivos y energéticos. La programación de los robots obtiene un mejor uso de los materiales y recursos utilizados.
• Aumentan la utilidad de los productos fabricados. Esto se consigue al mejorar la productividad y reducir los costos (rentabilidad).
• Evitan que las personas se expongan a entornos peligrosos. Las condiciones del ambiente se vuelven más seguras y adaptables para todos.

Aplicaciones del robot industrial

Cada empresa decide el uso que tendrán los robots industriales de acuerdo con los beneficios que desean conseguir.

Las aplicaciones más utilizadas en la robótica industrial son para ensamblar piezas, recolectar, empacar y sellar cajas o manipular distintos materiales. Cualquiera de las actividades que realicen deberán garantizar un ambiente de colaboración.

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A diferencia de la industria 4.0 en donde el Internet es la base de las conexiones y permite un fácil acceso a la información; la industria 5.0 busca espacios inteligentes para la fabricación y producción con ayuda de robots.

La llegada de la revolución industrial 5.0 permite combinar las capacidades tecnológicas de robots con las habilidades humanas. La incorporación de máquinas e inteligencia artificial permite reinventar distintos procesos de producción, creando espacios de trabajo adaptables a las altas demandas de productos.

Características de la industria 5.0

• Se obtiene una mejor precisión y velocidad en la automatización industrial con las habilidades de los trabajadores, ya que se utilizan los recursos de los robots.
• Su gran capacidad para producir productos estándar en grandes volúmenes, deben ser dirigidos por una persona para añadir el toque de personalización.
• Para impulsar las producciones los robots colaborativos o cobots, realizan tareas repetitivas y físicamente exigentes para que los trabajadores puedan enfocarse en otro tipo de actividades.

Algunos de los aspectos clave que se deben considerar para impulsar las producciones con la implementación de la tecnología son:

Con un mantenimiento predictivo se logran evitar costosas reparaciones, tiempos de inactividad y pérdidas de productividad.

Gracias al análisis predictivo del rendimiento de los equipos y la recopilación de datos con tecnología loT, las producciones mantienen su ritmo normal, mientras se identifica cuando requieren un mantenimiento y se programa.

El Big data se ha mantenido como una tendencia a lo largo de los años, y siguiendo bajo las consecuencias del COVID-19, se ha convertido en un aspecto esencial para la información.

Será necesario que las superficies tengan sensores para recopilar datos en tiempo real y obtener información de valor; también el almacenamiento en la nube permite poder planificar y desarrollar estrategias adecuadas a la empresa.

La impresión 3D ha dejado de ser un sueño de ciencia ficción para ser una solución rentable para fabricantes. Es posible crear prototipos de nuevos productos o artículos para evaluar el resultado final antes de crear grandes producciones y mantenerlos almacenados.

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