El concepto de fábrica virtual está ganando terreno en Europa. © Gorodenkoff, Shutterstock.com Los fabricantes de la UE están adoptando ca...
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| El concepto de fábrica virtual está ganando terreno en Europa. © Gorodenkoff, Shutterstock.com |
Los fabricantes de la UE están adoptando cada vez más las tecnologías digitales para mejorar la agilidad.
14 julio 2023.- Una planta que fabrica máquinas de afeitar eléctricas en la ciudad de Drachten, en el norte de Holanda, se está preparando para una prueba destinada a ayudar a la industria europea a prosperar en mercados internacionales cada vez más competitivos.
La planta dirigida por la empresa de electrónica de consumo Philips es parte de un proyecto de investigación que recibió fondos de la UE para alentar a los fabricantes a utilizar "gemelos digitales", fábricas virtuales creadas a través de tecnologías que prometen optimizar la producción real.
Virtuales y reales
La idea es aprovechar técnicas como la computación en la nube, la inteligencia artificial, la robótica y la tecnología blockchain para crear modelos de procesos de fabricación completos y señalar dónde se pueden realizar mejoras.
"La industria se encuentra en una fase de transición y las tecnologías digitales pueden ayudar", dijo la Dra. Cécile Girardot, coordinadora de la iniciativa DIMOFAC hasta marzo de 2024. "Con los gemelos digitales, los datos en tiempo real pueden mostrar en el mundo virtual cómo funcionan las máquinas en el el Real.'
El sector manufacturero europeo de 5.000 millones de euros, que incluye pesos pesados mundiales en áreas que van desde la aviación y el acero hasta los automóviles y los productos químicos, se enfrenta a productores con mentalidad exportadora en el extranjero y normas ambientales más estrictas en casa.
A estos dos desafíos subyacentes se han agregado los picos en los precios de la energía luego de la invasión rusa de Ucrania en febrero de 2022 y las interrupciones en la cadena de suministro causadas por la pandemia de Covid-19 que golpeó dos años antes.
La UE ha creado una asociación público-privada de 1.150 millones de euros llamada Fábricas del futuro para promover la investigación y la innovación en la fabricación, lo que indica cuán importante es el tema en la agenda política europea.
Lo que está en juego es la capacidad de las empresas europeas para navegar a través de lo que se conoce como la Cuarta Revolución Industrial, o "Industria 4.0", una era marcada por la automatización y la conectividad.
El concepto de fábrica virtual está ganando terreno en Europa. Fabricantes que van desde el fabricante de aviones Airbus hasta el especialista en equipos eléctricos Schneider Electric están explorando conceptos de gemelos digitales y estableciendo instalaciones de fabricación virtuales.
Enchufe y produzca
DIMOFAC, que comenzó a finales de 2019, ha desarrollado un sistema para agilizar la fabricación. Llamado "Plug and Produce", facilita la reconfiguración de las líneas de producción al vincular máquinas reales con gemelos digitales. Usando el sistema, un fabricante podría simular virtualmente una nueva configuración y solucionar cualquier problema en línea antes de instalar el equipo en una fábrica real.
Pueden surgir problemas de producción, por ejemplo, por el uso de materias primas recicladas porque sus propiedades no siempre son idénticas, según Girardot, quien es coordinador de proyectos europeos en materiales avanzados y fabricación en el instituto de investigación francés CEA-Liten.
'En este caso tienes que adaptar tu producción', dijo. 'Cuanto más rápido lo hagas, mejor será. El principal objetivo es reducir los tiempos de reconfiguración.'
El sistema "Plug and Produce" del proyecto se probará en cinco instalaciones de producción reales en toda Europa. Además de las máquinas de afeitar eléctricas en los Países Bajos, los ejemplos incluyen componentes aeroespaciales fabricados por Éirecomposites en Irlanda y pantallas interactivas producidas por Schaltag en Suiza.
La tecnología se está implementando en los cinco sitios y los resultados se esperan durante el primer trimestre de 2024.
DIMOFAC ha podido aprovechar una amplia gama de experiencia industrial a través de 30 socios que también incluyen Siemens Industry Software (Francia), la empresa de ingeniería mecánica FILL de Austria y EXOM Engineering en España.
Colaboración más estrecha
FIRST , otro proyecto financiado con fondos europeos para avanzar en la perspectiva de las fábricas digitales, exploró cómo podrían usarse para aumentar la eficiencia en los sitios de producción repartidos en diferentes ubicaciones. Los nuevos diseños y procesos desarrollados por FIRST facilitarán la colaboración, según Lai Xu, quien coordinó la iniciativa que finalizó en diciembre de 2022 después de seis años.
"Tradicionalmente, los sitios de fabricación pueden estar bastante aislados", dijo Xu, profesor asociado de la Universidad de Bournemouth en el Reino Unido que trabaja en procesos comerciales colaborativos y empresas virtuales. FIRST se propuso identificar los desafíos y obstáculos en el uso de tecnologías de fábrica virtual y desarrollar formas de superarlos, según Xu. Los socios del proyecto eran siete e incluían fabricantes, empresas de software y universidades de países como Alemania, Italia, los Países Bajos y China.
Xu es optimista sobre lo que los gemelos digitales pueden ofrecer a la industria tanto en el frente comercial como ambiental. Por ejemplo, utilizando un modelo digital de todo el proceso de producción, una empresa de moda podría diseñar un par de zapatos en París o Milán mientras coordina la fabricación y las ventas a nivel mundial.
Una red de tecnología de la información conectaría a todos los socios (tiendas, diseñadores, logística y fabricantes) y enviaría información sobre lo que se necesita, dónde y cuándo usar la tecnología blockchain.
"El calzado personalizado puede diseñarse en otro lugar pero fabricarse localmente, lo que resulta en un proceso de fabricación más eficiente y flexible y con un menor impacto ambiental", dijo Xu.
A la carta
Las tecnologías de fábrica virtual no son todo o nada. Los fabricantes pueden adoptar partes para mejorar los procesos sin comprometerse con el todo, según Xu.
Esta podría ser una consideración importante para las muchas pequeñas y medianas empresas que forman parte del sector manufacturero de Europa y que pueden carecer de los recursos para renovar sus sistemas de la A a la Z.
Las tecnologías de fábrica virtual también pueden ayudar a las empresas a administrar de manera más eficiente el mantenimiento de máquinas complejas y, como resultado, ahorrar costos.
"Los sensores alrededor de la máquina recopilan datos que le permiten programar cuándo enviar a un ingeniero para el servicio", dijo Xu.
En una señal de que las tecnologías de fabricación virtual van a ser cada vez más importantes, dijo que el consorcio FIRST está buscando activamente nuevos fondos nacionales y de la UE para hacer más avances en el campo.
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