Manufactura por procesos: más producción en menos tiempo

La cuarta revolución en la producción se enfoca en usar tecnologías digitales para mejorar la producción de manera más rápida y eficiente.

Las empresas de manufactura están inmersas en la cuarta revolución industrial, también conocida como industria 4.0, cuyo objetivo central es producir más en menos tiempo. ¿Cómo? El foco está puesto en el proceso de fabricación, tanto en su automatización como en su flexibilidad, para optimizar y ajustar la producción a la escala y las necesidades de los consumidores.

En los procesos de producción de la industria 4.0 intervienen diversos métodos de fabricación, maquinaria, herramientas y diferentes tipos de software de operaciones para programar y tomar decisiones respecto de la producción. Esto incluye agregar valor a través de mezclas, separaciones, formaciones y reacciones químicas en materiales de fabricación en las industrias farmacéutica, alimentaria, cosmética, pinturas y química.

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Sin embargo, la automatización y la flexibilidad de procesos enfrentan diferentes desafíos, como la personalización masiva, el incremento en la demanda, los frecuentes cambios en las necesidades del cliente, el talento necesario para gestionar la integración de tecnologías avanzadas, los modelos de colaboración, por citar algunos.

Una de las tecnologías que se viene expandiendo rápidamente a todos los sectores de la actividad manufacturera es Internet de las Cosas. Desde su uso en soluciones de toma de decisiones automatizada, mejora en los procesos de fabricación y cadena de suministro, hasta sus aplicaciones en el aumento de seguridad de los operarios y trabajadores. Estos avances también originaron lo que hoy conocemos como cadenas de suministro inteligentes, que son redes logísticas potenciadas por sistemas ciberfísicos capaces de unir los procesos físicos con distintos softwares, incluida la inteligencia artificial o big data, para crear configuraciones, abstracciones, simulaciones, diseños, modelados, análisis, entre otros.

¿Cuáles son los procesos de manufactura más usados?

Actualmente, el sector de manufactura organiza la fabricación de productos a través de alguno de estos procesos:

· Fabricación en taller: Se asignan diferentes trabajadores a puestos de trabajo, talleres o áreas de producción separados. En las distintas estaciones cada trabajador añade valor hasta la fase de finalización. Este proceso de producción suele puede incluir secuencias de etapas únicas y por eso es ideal para la personalización o la producción a medida.

· Fabricación repetitiva: Se refiere a la creación de productos iguales o similares en una línea de montaje. Es empleado por industrias de producción en masa, como la electrónica y la automotriz, y las empresas que lo utilizan tienen muy en cuenta la demanda constante de los consumidores. Esta estabilidad permite que sea un proceso capaz de mejorar su velocidad y la eficacia general.

· Fabricación discreta: Está relacionada con la fabricación repetitiva porque también utiliza una línea de montaje o de producción. Sin embargo, se trata de un proceso más complejo, ya que está diseñado para adaptarse a las frecuentes modificaciones en el tiempo. Para satisfacer las demandas siempre cambiantes de los clientes y los avances tecnológicos, las configuraciones en la línea de montaje o de producción deben realizarse con regularidad.

· Fabricación de procesos por lotes: Suele utilizarse para satisfacer la demanda de los consumidores, a diferencia de la fabricación constante que puede dar lugar a una sobreproducción. Este tipo de proceso de producción se utiliza habitualmente en la producción de alimentos y productos farmacéuticos.

· Fabricación de procesos continuos: Utiliza materias primas especiales, como gases, líquidos, polvos y materiales granulados de minería, entre los más comunes. Es un proceso muy usado en el refinado de petróleo y la producción de fertilizantes.

· Impresión 3D: Se utiliza para construir productos, a menudo tridimensionales, basados en modelos digitales y mediante un método de capas. En el mercado actual, la impresión 3D es evidente en productos que incluyen dispositivos médicos, armas de fuego y artículos de estilo de vida, como zapatos y cosméticos.

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Industria 4.0: Internet de las Cosas y Cadena de Suministro Inteligente

Internet de las Cosas (IoT, por sus siglas en inglés) es un concepto muy genérico que engloba todas las tecnologías relacionadas con la interconexión digital de objetos cotidianos con Internet. Estas tecnologías digitales cubren los sensores y dispositivos de adquisición de información del entorno y datos en tiempo real. También incluyen las comunicaciones entre dispositivos y plataformas o sistemas en la nube y los protocolos para el intercambio de datos, entre otras posibilidades.

IoT tiene aplicaciones en todos los sectores y áreas de la manufactura por procesos. AnterIormente hemos visto incluso su valiosa aplicación para incrementar la calidad de los cultivos y reducir el impacto ambiental.

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En este nuevo contexto industrial emergen las cadenas de suministro inteligentes o Supply Chain Management 4.0 (SCM 4.0). Estas redes logísticas son potenciadas por sistemas capaces de unir los procesos físicos con softwares para crear configuraciones, abstracciones, simulaciones, diseños, modelados, análisis, entre otros.

Al trabajar en conjunto, estos mecanismos forman ecosistemas logísticos distribuidos y autónomos que generan y procesan información en todo momento, lo cual permite, precisamente, el control de calidad de todos los procesos de la cadena de suministro en tiempo real.

En las cadenas de suministro inteligentes las tecnologías digitales facilitan las interacciones en cada punto de la red logística, con lo cual es posible mantener una conexión activa entre todos los participantes como proveedores, clientes, inversores, entidades regulatorias y demás. Estas mejoras permiten la escala de las cadenas de suministro, incluso a nivel global, como ya hemos visto en un posteo anterior.

Según el tipo de manufactura, los métodos que intervienen en todo el proceso pueden considerarse sencillos o complejos y requieren distintos niveles de supervisión, automatizacióny control de calidad. Los recursos y la mano de obra necesarios también pueden diferir para satisfacer las necesidades únicas de los procesos de fabricación tradicionales o incluso de los procesos de fabricación avanzados.

Además, los ordenadores, los robots y la tecnología basada en la nube son los responsables de la automatización de las etapas que intervienen en el sistema global, lo que ayuda a agilizarlo y hacerlo eficiente a largo plazo. La mejora continua de estas características de la Industria 4.0 ayudarán a combatir los riesgos y promover la calidad y la seguridad.