La fabricación digital forma parte de la denominada Cuarta Revolución Industrial, también conocida como “Industria 4.0”. Las plataformas de fabricación digital han surgido como respuesta a las presiones competitivas y a la necesidad de incorporar nuevas tecnologías, aplicaciones y servicios al mundo industrial. ¿Qué prometen a los fabricantes? La oportunidad de aumentar los ingresos y la rentabilidad mediante procesos optimizados y automatizados; la capacidad de aplicar conocimientos basados en datos que mejoren las cadenas de suministro, minimicen el tiempo de inactividad y maximicen la utilización de los recursos; y el potencial de crecimiento y expansión hacia nuevos mercados, junto con productos nuevos e innovadores.
¿Qué es la fabricación digital?
La fabricación digital es un enfoque de producción basado en la tecnología que vincula diferentes silos de datos y procesos en el ciclo de vida de la fabricación para que las partes interesadas puedan tomar mejores decisiones comerciales tanto de manera integral como en cada paso. Un objetivo importante de la fabricación digital es mejorar la eficiencia y responder a las demandas cambiantes de los clientes de una manera más ágil.
Tradicionalmente, el software de planificación de recursos empresariales (ERP) ha desempeñado un papel importante en la evolución de las tecnologías de fabricación digital. Sin embargo, cuando se agregan datos adicionales de distintos controladores lógicos programables y se visualizan de forma holística en un panel de control fácil de usar, resulta aún más fácil para los ingenieros de fábrica tomar decisiones basadas en datos en tiempo real y gestionar los desafíos en la planta de producción en el contexto de la cadena de suministro del fabricante.
Mejores prácticas de fabricación digital
Dada la naturaleza compleja de la fabricación y los desafíos que implica agregar datos de tantas fuentes, se recomienda a las empresas que avanzan hacia la fabricación digital dividir los procesos de varios pasos en partes discretas y centrar su atención en optimizar digitalmente los pasos individuales.
Por ejemplo, en lugar de usar espuma o metal para crear un prototipo físico, un ingeniero podría usar un software de diseño asistido por computadora (CAD) en 3D para crear un prototipo virtual. Más adelante, ese mismo prototipo virtual podría usarse con datos heredados para explorar cómo se mantendría un cambio de diseño propuesto en condiciones del mundo real.
En la actualidad, muchos programas de software de fabricación digital permiten a los ingenieros planificar virtualmente los diseños de las plantas de producción y simular flujos de trabajo. En Estados Unidos, se creó el Digital Manufacturing and Design Innovation Institute, ahora conocido como Manufacturing x Digital, para ayudar a los fabricantes a vincular datos de distintos silos, incluidos datos de sistemas CAD y sistemas de ejecución de fabricación. La organización también patrocina proyectos de investigación en fabricación y diseño digitales y proporciona recursos educativos a sus miembros.
Beneficios de la fabricación digital
Los beneficios a largo plazo de la gestión del ciclo de vida del producto no pueden lograrse sin algún tipo de estrategia de fabricación digital en profundidad. Esto crea lo que algunos llaman un «hilo digital» que conecta y simplifica los procesos en todo el ciclo de producción para integrar las operaciones de fabricación. El intercambio de información relacionada con el producto entre los grupos de diseño y fabricación es crucial, y la fabricación digital permite a los fabricantes alcanzar los objetivos de tiempo de comercialización y volumen, así como reducir costes.
Dado que su alcance es amplio, a continuación se exponen de forma concisa algunas de las principales ventajas de la fabricación digital que han surgido hasta la fecha:
- Gestión integrada de la información: La fabricación digital integra a la perfección los datos en todo el proceso de producción, lo que permite obtener información en tiempo real y tomar decisiones informadas.
- Fabricación optimizada de piezas: Al incorporar tecnologías avanzadas, como la impresión 3D, la fabricación digital puede mejorar la precisión y la eficiencia de la producción.
- Reducción de los costes de puesta en marcha: Las herramientas virtuales de creación de prototipos y simulación permiten a la fabricación digital minimizar la necesidad de prototipos físicos y reducir el tiempo y los gastos asociados a los procesos típicos de puesta en marcha.
- Diseño y funcionamiento eficientes de la fábrica: Al aprovechar la tecnología digital, los fabricantes pueden simular y optimizar la distribución de la planta de producción para determinar el uso más eficiente del espacio.
- Apoyo a las iniciativas Six Sigma y Lean: La fabricación digital proporciona el marco para facilitar estas iniciativas de mejora de procesos que prometen un perfeccionamiento continuo y la reducción de residuos en todo el ciclo de producción.
- Mejora del intercambio de datos de calidad: Con sistemas interconectados y dispositivos habilitados para IIoT, la fabricación digital promete el intercambio sin fisuras de datos de alta calidad a través de las cadenas de suministro, lo que puede resultar en una mejor colaboración y, en última instancia, una mejor calidad del producto.
- Acceso a datos del ciclo de vida en tiempo real: La fabricación digital permite el acceso inmediato a datos completos del ciclo de vida, lo que potencia la toma de decisiones informadas en cada etapa de la fabricación.
- Mayor nivel de agilidad: La fabricación digital permite realizar cambios en el diseño en tiempo real, sin tener que parar la línea de producción y perder ingresos.
- Creación de entornos de fabricación virtuales y diseños complejos: Los diseñadores pueden probar un proceso simulado antes de gastar tiempo y dinero en la implementación física.
- Programas de mantenimiento preventivo: Los fabricantes pueden aprovechar los sensores y la recopilación avanzada de datos para supervisar los equipos, manteniendo así bajos los costes de mantenimiento.
- Incorporación de la tecnología blockchain: Muchos fabricantes crean bienes ensamblando cientos o miles de piezas de diferentes proveedores. Blockchain puede ayudar a los fabricantes a rastrear estos activos durante todas las fases del ciclo de vida de la fabricación. También agiliza las operaciones empresariales y mejora la visibilidad de la cadena de suministro.
También cabe destacar que la tecnología de fabricación digital ofrece importantes beneficios medioambientales al optimizar la utilización de los recursos y reducir la generación de residuos. La supervisión precisa de los procesos de producción puede minimizar el uso de materiales y el consumo de energía, lo que se traduce en una reducción de las emisiones de carbono y del impacto medioambiental. Y, como ya se ha mencionado, la fabricación digital se basa en prácticas sostenibles, como la fabricación aditiva, que permiten crear diseños complejos con un desperdicio mínimo de material. Otro beneficio medioambiental: la producción de bienes más cerca de su punto de consumo, lo que reduce la necesidad de transporte de larga distancia y, a su vez, puede ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
