Implementación de Big Data, AI y aprendizaje automático en Smart Factories

Smart Factories

A medida que la industria de la fabricación se acerca a la cuarta revolución industrial, no se necesita mirar más allá de las fábricas inteligentes (Smart factories) para ver una representación física de este concepto. Estas fábricas presentan una nueva forma de fabricación en la que todo está conectado. Los sistemas de aprendizaje automático y la inteligencia artificial (AI) trabajan en conjunto con el hombre y la máquina para gestionar de forma eficiente múltiples facetas de las operaciones comerciales y actividades de fabricación. En el siguiente artículo se van a presentar algunos componentes clave de una fábrica inteligente y cómo la AI y el aprendizaje automático se integran en ellos.

Inteligencia artificial en fábricas inteligentes

El término “big data” se ha lanzado en casi todo en los últimos tiempos. Pero ¿qué es exactamente? En pocas palabras, big data es una gran colección de datos recopilados de varias maneras. Big data necesita un sistema de software que pueda analizar millones de entradas de datos y presentar la información en formatos resumidos a un operador humano. Mejor aún, elimina el factor humano y permite que las decisiones se tomen automáticamente en función de estos datos. Aquí es donde encaja la Inteligencia Artificial y el aprendizaje automático. Con ello, se pueden analizar los datos y tomar decisiones inteligentes basadas en la información ingresada.

Gestión del inventario

Una forma sencilla de comprender los beneficios de una fábrica inteligente se encuentra en el ámbito de la gestión de inventario. Las fábricas inteligentes rastrearán todos los componentes y materias primas en el taller o área de almacenamiento y mantendrán automáticamente los niveles de inventario en un nivel eficiente. Esto significa que tan pronto como un determinado componente alcanza un nivel de stock crítico, se ordenará automáticamente con poco o ninguna supervisión. Este es solo un ejemplo de los beneficios de una fábrica inteligente.

Yendo un paso más allá, las actividades de la empresa se pueden planificar haciendo uso de la información generada a partir de los datos recopilados. Esto es, esencialmente, la automatización en un nivel de operaciones comerciales. Una fábrica inteligente no solo aprovecha la automatización de la fábrica, sino que también hace lo mismo para las actividades operativas. Este es el verdadero beneficio de una fábrica inteligente: todo se controla, desde cuántas piezas hay en stock hasta cuántas unidades se producen de un producto específico. Junto con el aprendizaje automático y la Inteligencia Artificial, los procesos de fábrica y las actividades operacionales simples, no solo se pueden automatizar, sino que la fábrica puede tomar decisiones sobre cómo o dónde asignar recursos para obtener resultados óptimos. La velocidad con la que estos sistemas aprenden y analizan los datos, los hace altamente efectivos; las decisiones rápidas pueden tomar nanosegundos sin intervención humana.

Fabricación robótica

A medida que los sistemas robóticos se vuelven más avanzados, puede perdonarse el pensar que las fábricas del futuro no tendrán humanos involucrados… solo las materias primas rodando en un lado de la fábrica y los productos desplegados en el otro lado. Sin embargo, se ha descubierto que la cooperación entre humanos y máquinas da como resultado una mayor productividad que cada uno por separado. Esta realización ha impulsado el desarrollo de sistemas robóticos que pueden funcionar junto a los humanos sin temor de sufrir lesiones. Se puede enseñar a los sistemas robóticos a realizar una tarea específica observando a un ser humano y luego, no solo imitar la acción, sino también utilizar el aprendizaje automático para mejorar la eficacia de la acción.

Diseño de nuevos productos

Otra faceta donde las fábricas inteligentes difieren de las instalaciones tradicionales es el tiempo entre el concepto y el producto. Los ingenieros de diseño tienen sistemas de software inmensamente potentes que pueden ayudar en el proceso de diseño. Estos sistemas de software utilizan el aprendizaje automático para optimizar los diseños basándose en unos pocos parámetros de entrada simples del ingeniero. En poco tiempo, al ingeniero se le presentarán cientos y miles de configuraciones de componentes que cumplan con los criterios establecidos. El ingeniero, puede elegir el mejor diseño, hacer algunos cambios y enviarlo directamente al sistema CAM (Computer Aided Manufacturing) que generará las rutas de las herramientas para fabricar ese componente. El código-g puede enviarse directamente a la fábrica y el sistema puede decidir qué máquina será más adecuada para manejar ese trabajo. Esto garantiza minimizar los pasos entre el diseño y la fabricación.

Pensamientos finales

Autodesk ofrece múltiples sistemas de software que pueden ser utilizados por empresas que deseen dar el salto al mundo de las fábricas inteligentes. Cualquier cosa, desde la programación de robots hasta el control de calidad y los sistemas CAM. Además, estos sistemas pueden estar interconectados en la estructura general de una fábrica inteligente, proporcionando niveles de automatización e interconectividad sin precedentes.

Con Autodesk PowerMill se puede simular y programar robots, con el diseño generativo se puede automatizar el proceso de diseño, y con PowerInspect puede automatizar sus procedimientos de control de calidad.

Fuente: Manufacturing Lounge

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