Automatización inteligente hacia un futuro sostenible
Mientras que la robótica se ha establecido como una "herramienta cotidiana" en la fabricación durante las últimas cuatro décadas, la inteligencia artificial (IA) se encuentra todavía al principio de su historia en la fabricación CNC.
Sin embargo, el potencial de la interacción entre automatización e inteligencia artificial ya es previsible y promete respuestas a varios retos a la vez, como la escasez de trabajadores cualificados y el cambio climático.
Los primeros robots se utilizaron en entornos de producción industrial ya en los años 60, en la industria del automóvil. Sin embargo, hubo que esperar unas dos décadas para que los asistentes de manipulación automatizados hicieran sus primeras incursiones en la industria de la máquina herramienta, asumiendo tareas como la manipulación de materiales, la carga y descarga de piezas y los procesos de montaje. Otras cuatro décadas después, los robots ya no son "exóticos" en el taller. Cada vez son más las pequeñas y medianas empresas que confían en la automatización flexible a la hora de aumentar la productividad y la eficacia, y sobre todo la vida útil de las máquinas.
La popularidad actual de los robots en la tecnología de producción también es evidente en DMG MORI, donde la automatización es un pilar fundamental de la actual Machining Transformation (MX) y donde la entrada de pedidos en este ámbito no ha dejado de aumentar en los últimos años. La cartera de automatización del fabricante líder mundial de máquinas-herramienta de alta precisión es correspondientemente amplia, con 58 productos en 14 líneas de productos. Los campos de aplicación abarcan desde máquinas individuales hasta enormes sistemas de producción flexibles, que DMG MORI siempre diseña e implementa para el cliente según el lema "Automation from a single source" - ahora incluso con sistemas de transporte sin conductor para el abastecimiento de las células y sistemas de producción con piezas de trabajo, palets, herramientas, virutas y materiales de servicio y todo ello controlado por el CELL CONTROLLER LPS 4, que también tiende el puente hacia la integración vertical desde el taller hasta la TI de la empresa.
Esto prepara el camino para la visión de la "fábrica sin luces" con la automatización completa de fábricas controladas de forma inteligente. La ambición de este concepto pionero es poder producir piezas de trabajo en tamaños de lote variables las 24 horas del día con una mano de obra mínima. Las piezas en bruto, las piezas de trabajo, las herramientas y los materiales de funcionamiento se suministran o se eliminan y transportan automáticamente, mientras que todos los flujos de trabajo, máquinas y procesos se ajustan de forma adaptativa a las condiciones y requisitos respectivos en la producción CNC.
Esto nos lleva directamente a otro pilar de la Machining Transformation (MX), la Digital Transformation (DX) en DMG MORI, y en particular a los gemelos digitales y la inteligencia artificial. Los gemelos digitales, réplicas virtuales completas de sistemas físicos, permiten una supervisión y optimización detalladas de los procesos de fabricación en tiempo real. Proporcionan información detallada sobre el rendimiento y el estado de las máquinas, lo que permite un mantenimiento y una optimización proactivos. La integración de herramientas de inteligencia artificial amplía significativamente las capacidades de fabricación al reconocer patrones en los datos recopilados y permitir al usuario realizar análisis predictivos e implementar mecanismos de control adaptativos.
Es cierto que los gemelos digitales y la inteligencia artificial aún no forman parte de la vida cotidiana de los fabricantes de CNC. Pero dada la reciente velocidad de evolución de la transformación digital y, sobre todo, el ritmo de la innovación en el campo de la inteligencia artificial, parece solo cuestión de tiempo que estos dos temas de tendencia se abran camino en la fabricación rutinaria. Esto se ve respaldado en particular por los grandes retos del futuro, para los que hay que encontrar una respuesta. Cabe mencionar aquí la creciente escasez de trabajadores cualificados en las empresas, así como la Green Transformation (GX) de la fabricación como un pilar más de la Machining Transformation (MX) y la respuesta sostenible de DMG MORI al cambio climático.
La robótica, la automatización y la inteligencia artificial (IA) son los faros de esperanza para la evaluación del ciclo de vida en la metalurgia y la fabricación CNC. Y por muy visionario que suene su uso, los beneficios que ya se vislumbran claramente en el horizonte son igual de convincentes:
Uso eficiente de los recursos
- Mayor vida útil: Los robots combinados con inteligencia artificial prolongan la vida útil de los equipos de producción y permiten rutinas de planificación adaptables.
- Precisión y exactitud: Los robots y los sistemas controlados por IA trabajan con gran precisión, lo que minimiza el desperdicio de material debido a errores de producción.
- Uso optimizado del material: Los algoritmos de IA pueden optimizar el uso de material calculando la mejor trayectoria de corte y la distribución de material más eficiente.
Ahorro de energía
- Control optimizado de la máquina: La IA puede reducir el consumo de energía de las máquinas ajustando los parámetros de procesamiento y optimizando los tiempos de funcionamiento.
- Mantenimiento predictivo: El mantenimiento predictivo permite identificar y reparar las máquinas ineficaces en una fase temprana, evitando pérdidas de energía debidas a un funcionamiento ineficiente.
Reducción de residuos
- Minimización de residuos: Los robots y los sistemas de IA pueden detectar y corregir errores de forma adaptativa en tiempo real, lo que reduce la cantidad de desechos y productos de desecho.
- Reciclaje y reutilización: La IA puede ayudar a desarrollar procesos que aumenten la proporción de residuos metálicos reciclados y a reintegrar eficazmente estos residuos en el ciclo de producción.
Procesos de producción optimizados
- Optimización automatizada de procesos: Los robots y la IA analizan continuamente los datos de los flujos de trabajo y los procesos y sugieren mejoras que conducen a un uso más eficiente de los recursos.
- Flexibilidad y adaptabilidad: Mediante el uso de robots e IA, los sistemas y procesos de fabricación pueden adaptarse rápidamente a las nuevas necesidades, evitando ciclos de producción innecesarios y el consumo de recursos asociado.
Reducción de emisiones
- Menor consumo de energía: Las máquinas más eficientes y los procesos optimizados conducen a un menor consumo de energía y, por tanto, a una reducción de las emisiones de CO2.
- Mejora de la logística: La optimización de los procesos de producción y logística permite reducir los costes de transporte y las emisiones asociadas.
Innovaciones sostenibles
- Desarrollo de tecnologías respetuosas con el medio ambiente: En investigación y desarrollo, la IA puede ayudar a identificar y desarrollar nuevas tecnologías y materiales más respetuosos con el medio ambiente.
- Gestión del ciclo de vida: La IA puede supervisar y optimizar todo el ciclo de vida de los productos, lo que conduce a métodos de producción más sostenibles y a una mayor vida útil de los productos.
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