Industria 4.0, la nueva revolución en manufactura

Al verificar en la base de datos del inventario la inexistencia de la placa de aluminio que requiere para terminar el ensamblaje, decide parar esa producción y empezar un nuevo producto con los materiales que sí están disponibles a fin de no generar pérdidas a la empresa.

No se trata de un empleado común, sino de un robot manufacturero dotado con inteligencia artificial que utiliza la información de internet para realizar los ajustes en su trabajo diario. En la planta de producción sólo se encuentran más robots con las mismas características y la única persona alrededor es el gerente de producción que camina con un smartphone o una tableta desde la que vigila el funcionamiento de la planta. Bienvenidos a la Industria 4.0.

El concepto acuñado a principios del siglo reconoce como antecesores la revolución industrial a partir de las máquinas de vapor, luego la producción en masa con líneas de producción basadas en electricidad y finalmente la automatización gracias al uso de robots operados por personas.

La Industria 4.0, en cambio, se basa en la manufactura por parte de robots cooperativos que pueden reconfigurarse por sí mismos en caso de fallo en elementos de producción, y que para ello emplean el llamado internet de las cosas y programación embebida, con la que es posible comunicarse entre ellos para realizar las adaptaciones necesarias, lo que se conoce como producción flexible.

De acuerdo con la encuesta 2016 Global Industry 4.0, realizada por la consultora PricewaterhouseCoopers, a nivel mundial sólo 33 por ciento de las empresas industriales globales tienen un nivel de digitalización avanzado en su producción, pero se prevé un acelerado crecimiento en los próximos años debido a que estas firmas podrían considerarse como tractoras que vayan involucrando a las empresas proveedoras satélites.

Estos datos tienen repercusiones radicales en los niveles de competitividad de los países, que hasta ahora lideran Alemania, Japón y China, pero que en el caso de México, al apostar a la recepción de inversiones y la manufactura deberá integrarse lo más rápido posible a la Industria 4.0.

Para Ismael López Juárez, investigador del área de Robótica y Manufactura Avanzada del Cinvestav Unidad Saltillo, las industrias que dejen de ser competitivas están destinada a la desaparición, por lo que es necesario realizar investigación sobre soluciones para la Industria 4.0.

Por ello, desde hace más de dos décadas trabaja en la aplicación de redes neuronales artificiales a robots empleados en la industria, con el objetivo de que las máquinas puedan reformular su línea de trabajo de acuerdo a las necesidades de la empresa.

Uno de los últimos trabajos desarrollado por el Grupo de Robótica y Manufactura Avanzada del Cinvestav Unidad Saltillo consiste en incorporar redes neuronales a las máquinas empleadas en las líneas de soldadura, para lo cual diseñaron un controlador capaz de determinar los parámetros que emplea el robot que realiza los puntos de soldadura.

El trabajo consistió en determinar desde variantes como el ancho y alto de las piezas, hasta su capacidad de adaptarse de forma automática en caso de presentarse algún cambio de velocidad o de voltaje y poder compensar los desajustes que se presenten en una línea de producción.

“Lo que hicimos fue desarrollar un controlador que pueda establecer los parámetros de soldadura y sea capaz de adaptarse en caso de cualquier perturbación. De modo que el robot se reposiciona cuando uno de sus sensores láser detecta incidencia en una pieza o bien al momento que su cámara de visión identifique el desajuste en la línea de producción”, señala López Juárez.

Además de la red neuronal, el controlador desarrollado en el Cinvestav Unidad Saltillo cuenta con un sistema de lógica difusa que ayuda a dimensionar los cambios (qué tan lejos quedó la pieza a soldar) y enviar la corrección a los robots para que se reposicionen y compensen los errores.

El investigador añadió que para todas las pruebas realizadas a este sistema autónomo se emplean robots reales similares a los que usan las industrias para recrear las condiciones con las que se trabajan en las plantas industriales, con lo que la transferencia de la tecnología al sector privado resulta más fácil.

Si bien los desarrollos realizados por el Cinvestav Unidad Saltillo están dirigidos al sector manufacturero, esta tendencia de producción permea en todos los sectores. Tan sólo las empresas dedicadas al empaque y papel prevén gastar en los próximos tres años, a nivel general, alrededor de 15 mil millones de dólares en la digitalización de sus procesos, que es el sector que hará la menor inversión. En tanto, el que más apostará es sector electrónico, con 243 mil millones de dólares en el mismo periodo.

La Industria 4.0 será un cambio de paradigma para la economía mundial, ya que no sólo cambiará la forma de producción de los artículos que adquirimos, sino también en la forma de empleo como se conoce hasta ahora, por lo que la mano de obra barata tiene sus días contados.

Fuente: Revista AyP Vol. 3 No. 1