Implementación de la Industria 4.0 en la fabricación de componentes utilizando la nube industrial

Las industrias manufacturera, aeroespacial, automovilística y de fabricación específica son ejemplos de ello, por lo que la fabricación de componentes es una parte integral de cada ecosistema de fabricación. Como en la mayoría de las industrias, los fabricantes de componentes también se enfrentan a diversos retos como los tiempos de inactividad, la gestión de la cadena de suministro, el mantenimiento de los equipos y la satisfacción de la demanda de los clientes. Aquí es donde entra en juego la integración de los modelos de negocio de la Industria 4.0 y la comprensión de las opciones de nube industrial disponibles que impulsan la implementación.

Los retos a los que se enfrentan los fabricantes de componentes suelen estar definidos por la complejidad de los materiales utilizados, el diseño y las máquinas empleadas en la producción de los componentes. Estos desafíos se ven exacerbados cuando los componentes personalizados deben ser construidos para sistemas únicos o personalizados. En esta situación, satisfacer las demandas en tiempo real de los fabricantes de equipos originales (OEM) requiere un enfoque innovador para la gestión y la producción en los talleres de fabricación de componentes. La comprensión de sus opciones de nube industrial para la implementación de los modelos de negocio de la Industria 4.0 puede ayudar a idear soluciones innovadoras para los problemas de fabricación de componentes.

El artículo incluye:

• Los desafíos que los fabricantes de componentes se enfrentan con la producción
• Cómo los modelos de negocio de la Industria 4.0 pueden ayudar a eliminar los retos de la fabricación
• La implementación de modelos de negocio innovadores de la Industria 4.0 a través de las opciones de nube industrial disponibles
   

Analizar los desafíos de fabricación de componentes y las opciones de nubes industriales disponibles

El desarrollo de componentes para satisfacer la demanda en un plazo determinado es uno de los retos más difíciles a los que se enfrentan los fabricantes de componentes. Esto se debe, a que se dedica mucho tiempo al diseño y la producción de componentes funcionales. Los componentes deben ser diseñados, pasar por un análisis de elementos finitos (FEA) y otras pruebas relacionadas con el estrés, antes de que se pueda desarrollar un prototipo funcional. Este ciclo se repite constantemente en la fabricación de componentes. Para cumplir con los plazos específicos, el ciclo de producción debe ser gestionado adecuadamente. En este caso, se pueden utilizar diversas opciones de nubes industriales para agilizar la fase de diseño y simulación, mientras que los datos recopilados se pueden utilizar para gestionar todo el ciclo de producción.  

Este modelo es la implementación de un modelo de negocio de optimización del rendimiento de la planta basado en datos de la Industria 4.0. Cuando se implementa correctamente, los datos producidos por la herramienta de simulación de nubes y los datos recogidos de los equipos de producción, junto con otros procesos de producción, pueden ser analizados para mejorar el rendimiento. Así, las trayectorias de las herramientas pueden ser optimizadas para seguir rutas más cortas y la velocidad de corte incrementada para minimizar los tiempos de mecanizado. Esto conducirá a la fabricación justo a tiempo y a la eliminación de residuos y tiempos de inactividad en las instalaciones de fabricación de componentes.

Los fabricantes de equipos originales que invierten en la fabricación de componentes para conjuntos completos también pueden aprovechar las ventajas de la Industria 4.0 para afrontar diversos retos. Uno de estos retos a los que se enfrentan los fabricantes, que por contrato que desarrollan componentes, es el de satisfacer la demanda de piezas de recambio para los trabajos de mantenimiento inmediato. Esto se debe a que la demanda de repuestos fluctúa en tiempo real según el uso de la maquinaria, y el aumento de la demanda puede a veces abrumar a los fabricantes. Los proveedores externos también se enfrentan a este desafío, ya que la demanda fluctuante de los componentes puede interrumpir la producción. Por ejemplo, en la industria automotriz, la creciente demanda de conectividad y características de conducción autónoma está cambiando el panorama de la fabricación de componentes electrónicos.  

Para afrontar adecuadamente estos retos, los fabricantes de componentes deben evolucionar y adoptar el modelo de negocio de la Industria 4.0. Para los fabricantes de equipos originales que participan en la fabricación de componentes, uno de estos modelos de negocio es la integración de características de mantenimiento predictivo en los equipos y máquinas que producen. Cuando se utilizan, estas máquinas producen los datos necesarios para predecir cuándo un componente debe, o necesita, ser reemplazado para evitar daños y tiempos de inactividad no planificados. Las máquinas defectuosas también pueden ser programadas para colocar automáticamente pedidos de estos componentes defectuosos. Este modelo de negocio ayuda tanto al usuario de la máquina como a los OEMs a prepararse con antelación. Para los OEMs, los datos sobre el número de daños inminentes en los componentes proporcionan información sobre el número de componentes a fabricar, mientras que la instalación puede obtener su pedido en un tiempo récord.

Los proveedores de terceros pueden satisfacer la creciente demanda de componentes más innovadores mediante la integración del modelo de negocio de optimización de inventario basado en datos nativo de Industrie 4.0. Aquí, los datos relevantes de los socios de montaje y los ciclos de producción anteriores pueden utilizarse para determinar el inventario necesario para impulsar el volumen de producción. Los datos de los ERP y las revisiones de los clientes, así como el conocimiento de las tendencias futuras, pueden ayudar a los proveedores a planificar mejor el aumento de la demanda. Con este conocimiento, los proveedores de terceros pueden proceder a realizar inventarios optimizados de existencias que aseguren que la demanda se satisfaga sin caer en la trampa del desperdicio. La optimización de inventarios basada en datos también puede ayudar a los proveedores externos a hacer pivotar el negocio de la producción de componentes tradicionales hacia una nueva tendencia, sin comprometer demasiados recursos en un nuevo modelo de negocio.

Comprender el papel de la nube industrial

La implementación exitosa de los modelos de negocio de la Industria 4.0 que se destacan en este artículo sólo se puede llevar a cabo a través de soluciones de nube industrial. Por ello, también es importante entender su papel y las opciones de nube industrial disponibles. Las soluciones de nube industrial son las herramientas necesarias para almacenar los datos recogidos, analizar los datos, impulsar la colaboración y comunicar la información entre las máquinas y los seres humanos.

En términos de mantenimiento predictivo, los datos producidos por la máquina deben ser recogidos y transferidos a un sistema central. Este sistema -que muy probablemente sea una solución industrial en la nube- se encargará de generar un ticket automático para el mantenimiento o un nuevo componente. Estas soluciones también pueden ser utilizadas por los fabricantes de equipos originales para recopilar todos los datos relevantes de las máquinas que producen en relación con determinados componentes. Esto significa que las soluciones de la nube industrial también impulsan la demanda y las cadenas de suministro, así como los ciclos de producción automatizados.

Cuando se analizan las opciones de nubes industriales, es importante comprobar las características de una solución y su capacidad para integrarse en su entorno de fabricación. Algunas consideraciones importantes que deben tenerse en cuenta son:

·La capacidad de la nube industrial para recopilar datos de todos los componentes de la instalación.

·La capacidad de la nube industrial para leer y reconocer todas las variables.

·El índice de escalabilidad de la nube industrial.

·Facilidad de uso.
 

Conclusión

Para innovar adecuadamente y hacer frente a los retos actuales, los fabricantes de componentes deben considerar la integración de los modelos de negocio de la Industria 4.0 en importantes procesos de fabricación. La implementación de la Industria 4.0 requiere el uso de soluciones de nube industrial para dirigir el viaje hacia una fábrica más receptiva y automatizada. Sólo con el uso exitoso de la nube industrial se pueden lograr los beneficios de la Industria 4.0, tales como un proceso de fabricación más eficiente, la eliminación de los tiempos de inactividad y un taller optimizado.