¿Qué es una fábrica inteligente?

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¿Qué es una fábrica inteligente?

La fábrica inteligente está en el centro de lo que se conoce como Industria 4.0. Proporciona un entorno de producción que se organiza idealmente sin intervención humana. Esto incluye plantas de fabricación y sistemas logísticos. Los componentes centrales son los sistemas ciberfísicos y las redes inteligentes.

El término Smart Factory se puede traducir al alemán como «fábrica inteligente». Smart Factory está en el centro de la Industria 4.0 y describe un entorno de producción que se organiza a sí mismo. Las instalaciones de producción y los sistemas logísticos pertenecen al entorno de producción. Los seres humanos ya no tienen que intervenir en el proceso de producción real.

La base de Smart Factory son los denominados sistemas ciberfísicos y la interconexión inteligente de máquinas y productos. El producto en sí mismo comunica la información necesaria para la producción a la fábrica inteligente. Esta información se utiliza para controlar los pasos de producción individuales hasta el resultado final deseado. En muchos casos, existe una comunicación inalámbrica entre productos y sistemas. La base de la comunicación es Internet de las cosas (IoT).

Las características más importantes de la fábrica inteligente

Para permitir que una fábrica inteligente controle los pasos de fabricación de acuerdo con la información de fabricación que ha proporcionado y que se ejecute a lo largo de la planta de fabricación, la fábrica inteligente debe tener las siguientes características centrales.

Los diversos componentes que proporcionan los servicios de fabricación en la fábrica deben estar interconectados de forma inteligente. La red se puede dividir en una red externa e interna. Mientras que la red externa se encarga de la comunicación con otras fábricas inteligentes, la red interna integra todos los componentes internos del proceso de producción.

Otra característica central de la fábrica inteligente es la producción individualizada. Gracias a la interconexión inteligente de los sistemas de producción y su capacidad para organizarse, los procesos de producción se pueden modelar de forma individual y flexible. Surge la posibilidad de producir productos individuales y series pequeñas con automatización inteligente en un marco de costes que solo se puede conseguir en sistemas de producción convencionales con producción en masa. En este contexto, también se habla de la denominada personalización en masa (producción en masa específica del cliente). Al especificar los objetivos como la cantidad, las dimensiones y la función de un producto, el entorno de producción encuentra de forma independiente los pasos y procesos de producción óptimos.

Componentes y herramientas de la fábrica inteligente

Los componentes y herramientas más importantes en una fábrica inteligente son:

  • sistemas ciberfísicos (CPS – Cyber ​​Physical Systems)
  • tecnología de la información y la comunicación moderna y potente
  • sistemas integrados para controlar y monitorear la fábrica inteligente y el proceso de producción
  • Servicios de computación en la nube
  • sistemas logísticos flexibles e inteligentes
  • tecnologías de comunicación inalámbrica como Bluetooth o RFID (identificación por radiofrecuencia)

Los sistemas ciberfísicos son responsables de la mediación entre componentes reales y virtuales. Forman la interfaz entre el hardware y la inteligencia en la fábrica inteligente y están expuestos a altas exigencias físicas. Los sistemas están equipados con tecnología de sensores, procesadores y radio para el intercambio de datos. Debido a la gran cantidad de datos que surgen en una fábrica inteligente durante todo el proceso de fabricación, se deben implementar tecnologías del entorno de big data. Es necesario almacenar y procesar grandes cantidades de datos, a menudo en forma no estructurada. Los tiempos de acceso cortos y el procesamiento de datos de alto rendimiento son la base del concepto Smart Factory.

El papel de las personas en la fábrica inteligente

Incluso si la fábrica inteligente se organiza y hace que los procesos de producción completos estén disponibles de forma automática, las personas siguen desempeñando un papel central. Aunque ya no tiene que intervenir en el proceso de producción real, tiene funciones en el control y optimización de los procesos. También proporciona el diseño básico de la fábrica inteligente y coordina interfaces con sistemas externos u otras fábricas inteligentes. La tecnología de realidad virtual es una herramienta importante para las personas en la fábrica inteligente. Le permite actuar virtualmente en todos los sistemas sin contacto físico directo con los sistemas.

Las ventajas de una fábrica inteligente

En comparación con los procesos de producción y los sistemas de fabricación convencionales, Smart Factory ofrece una serie de ventajas. Estos beneficios incluyen:

  • procesos esbeltos y optimizados
  • menores costos de producción
  • tiempos de producción más cortos
  • Producción de productos individuales a precios de productos masivos.
  • aumento de productividad
  • menores costos de inventario
  • procesos de pedido automatizados y eficientes
  • menores costes de personal en producción
  • mayor flexibilidad en la producción
  • menor tiempo de comercialización de nuevos productos
  • rápida implementación de innovaciones
  • adaptación rápida a los requisitos de productos nuevos o modificados
  • Oferta de producción basada en el consumo
  • reacción ágil del proceso de producción a las fluctuaciones en la demanda del mercado

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