Formas en las que la inteligencia artificial para la fabricación aumenta la productividad y revitaliza los procesos

La inteligencia artificial (AI) ha revolucionado muchos sectores, incluida la fabricación. El término inteligencia artificial se refiere a un conjunto de tecnologías establecidas y emergentes que se pueden integrar en varios procesos para permitir el aprendizaje continuo, la comprensión y un curso de acción. El resultado radica en poder optimizar tales procesos en varias industrias. La AI para fabricación es el ejemplo perfecto de la intersección entre la tecnología y la optimización de procesos.

Diagrama de AI para la fabricación

Las máquinas inteligentes habilitadas para AI están diseñadas para ampliar las capacidades tecnológicas a través de un proceso bastante similar al de los seres humanos: así como las personas perciben, adquieren conocimientos, toman decisiones, actúan sobre ellas y aprenden de la experiencia, la tecnología ahora puede hacer lo mismo.

Motivos por los que la fabricación necesita inteligencia artificial

La inteligencia artificial tiene el potencial de acelerar los procesos de la fabricación y aumentar la rentabilidad. En el caso de la fabricación, la inteligencia artificial podría impulsar el valor agregado bruto (VAB).

Estas son buenas noticias. Cuando las ganancias corporativas están cayendo, la presión también se siente en el sector de la fabricación. Una disminución en la inversión puede conducir a una caída en la innovación downstream, disminuyendo el valor de mercado de la empresa y la capacidad de crecer o cumplir los objetivos en un entorno disruptivo y en constante cambio lo cual impactará en el resultado final y afectará a todas las partes interesadas. Además, la inteligencia artificial podría resultar beneficiosa para un sector industrial menos rentable.

Documento técnico sobre AI para la fabricación
Fabricación inteligente en la era de Industry 4.0 e IoT
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Desafíos: ¿Qué se necesita para una integración exitosa de la inteligencia artificial?

Gestión y aceptación por parte de los empleados

Para que la inteligencia artificial se convierta con éxito en parte de los procesos de la fabricación y alcance su máximo potencial, el primer paso es la aceptación humana. Esto requiere forjar una relación innovadora entre humanos y máquinas: ver la automatización no como una amenaza para los trabajos humanos, sino como un aliado que impulsa el desempeño humano al reducir el tiempo dedicado a tareas rutinarias y repetitivas, liberando espacio mental para la innovación y la disminución del error humano. Los trabajadores pueden aprovechar la tecnología y moldearla según los requisitos y, en el caso de la tecnología impulsada por la AI, permitir que se mejore continuamente a sí misma.

Al asumir trabajos de bajo valor agregado de los trabajadores, la inteligencia artificial puede liberarlos para aumentar la productividad en áreas clave de producción. La inteligencia artificial es nada menos que un colega virtual que agrega valor a la vida laboral. Modelar las actitudes de los empleados sobre la base de esta premisa contribuirá en gran medida a promover su adopción en la fabricación, así como en otras industrias que dependen de la producción.

Las prácticas efectivas para los fabricantes que adoptan la inteligencia artificial pueden incluir el desarrollo de una metodología de comunicación inclusiva para las partes interesadas, los empleados, los socios, los inversores y los clientes.

Otros desafíos para la implementación de la inteligencia artificial

Otros desafíos para el uso de sistemas y soluciones de AI incluyen la implementación de tecnología poco clara en las configuraciones de fabricación tradicionales. Esto va de la mano con la falta de capacitación y habilidades necesarias para trabajar con los nuevos sistemas. Sin embargo, esto no es insuperable.

Es posible que a los fabricantes les resulte difícil integrar la inteligencia artificial y lograr la transformación digital con una interrupción mínima de los ciclos de producción y los plazos. Todavía se deberán cumplir los estándares clave de seguridad y calidad, y también se deberán cumplir los compromisos.

Proyecciones para la tecnología impulsada por inteligencia artificial en la fabricación y la industria

El principal impulsor de la inteligencia artificial es el auge de Internet de las cosas (IoT). IoT permite una conexión y un diálogo entre los dispositivos físicos y el ámbito digital.

Las empresas deberán ser ágiles para capitalizar este conocimiento. Se está creando una gama de nuevas descripciones de puestos y probablemente continuará durante los próximos cinco años.

  • Ingenieros o especialistas en Machine Learning
  • Especialistas en robótica colaborativa
  • Analistas de calidad de datos y programadores de soluciones de inteligencia artificial o diseñadores de software

También ellos anticipan que las habilidades de fusión estarán en demanda. El término se aplica a la capacidad única de fusionar el talento humano y el de las máquinas en un proceso empresarial para ofrecer un mejor resultado que el que cada uno obtendría como una entidad independiente (esencialmente combinando fuerzas discretas para ampliar las capacidades entre los recursos humanos y las máquinas). Se desplegarán personas con habilidades de fusión para entrenar, enseñar y moldear el razonamiento humano para aprovechar la capacidad de las máquinas inteligentes. Un ejemplo de esto son los procesos iterativos o repetitivos donde cada parte aprende de la otra.

Los fabricantes también están desarrollando conjuntos de habilidades de inteligencia artificial internas a través de programas dedicados de aprendizaje y desarrollo.

Formas en que la inteligencia artificial puede revitalizar la fabricación

Los expertos creen que la inteligencia artificial, como factor en la producción y la fabricación, puede ser un peso pesado en al menos tres formas críticas:

  1. Automatización inteligente: la nueva 'fuerza de trabajo virtual' que complementa los recursos humanos
  2. Aumentar las habilidades y potenciar las capacidades de los activos humanos existentes
  3. Ayudar a rentabilizar al máximo el presupuesto y destinar una parte a la innovación, la investigación y el desarrollo.

Desde una perspectiva realista, existen diversas formas en que la inteligencia artificial brinda apoyo a la fabricación y ayuda con el crecimiento.

Automatizar procesos

Si bien la automatización en la fabricación no es nueva, la inteligencia artificial ha agregado una nueva dimensión tan valiosa que el impacto futuro de la automatización inteligente podría ser extraordinario.

Las grandes empresas manufactureras que desean seguir siendo líderes del mercado invierten en aprovechar la inteligencia artificial. Utilizan la tecnología para permitir que las máquinas sean autosuficientes en la medida de los problemas y fallas de autodiagnóstico, la estimación de las necesidades de mantenimiento y el pedido preventivo de repuestos.

La automatización impulsada por AI confiere una enorme ventaja competitiva.

Optimizar las cadenas de suministro

La inteligencia artificial podría ahorrar costos de una manera increíble, acortando las cadenas de suministro para utilizar mejor el tiempo y los recursos. Los sistemas de inteligencia artificial pueden rastrear eventos que retrasan cualquiera de los eslabones a lo largo de la cadena de suministro, desde problemas importantes hasta incidentes pequeños. Puede rastrear el transporte y escanear una multitud de registros para mantener la visibilidad en tiempo real a lo largo de la cadena de suministro. Los sistemas pueden analizar millones de incidentes al día en tiempo real. Las capacidades de la inteligencia artificial aportan gran fuerza a los sistemas de alerta temprana, la elaboración de estrategias y la búsqueda de soluciones a los problemas de la cadena de suministro.

Establecer puntos de referencia, realizar y monitorear el control de calidad

Las máquinas pueden equiparse con cámaras varias veces más sensibles que el ojo humano, que pueden detectar incluso los defectos más pequeños. Esta característica podría resultar valiosa en casi todas las industrias manufactureras, desde la metalurgia hasta el comercio minorista y todo lo demás.

Acortar los plazos en el diseño y desarrollo de productos

La inteligencia artificial impulsa la innovación como un efecto secundario directo al eliminar los costos redundantes. El dinero ahorrado se puede desviar a la investigación y el desarrollo de productos, lo que luego generará nuevos flujos de ingresos para una mejor rentabilidad.

Mejore la utilización de activos y la reutilización de la producción

Las empresas frecuentemente invierten grandes cantidades por adelantado en equipos, que pueden o no utilizarse totalmente. Además de los bienes inactivos, el tiempo de inactividad de la fabricación y la avería de los equipos contribuyen a la pérdida de ingresos. La inteligencia artificial puede ayudar a prevenir estos problemas al señalar problemas, predecir fallas y sugerir medidas preventivas antes de que llegue a fallar una pieza del equipo.

Predecir resultados

La inteligencia artificial puede distinguir patrones en la fabricación y otras áreas comerciales para predecir resultados futuros y formular estrategias. La AI puede empoderar a las empresas para descubrir, estructurar y analizar datos no estructurados tanto internamente como dentro de la industria, además de incorporar la retroalimentación humana.

La adopción de la inteligencia artificial en los flujos de trabajo abre un mundo completamente nuevo de procesos, interrumpiendo y eliminando procedimientos antiguos que ya no sirven para nada.

Ejemplos de inteligencia artificial en acción

Gemelos digitales

Un gemelo digital es un modelo virtual de un proceso operativo, producto o servicio; este modelo muestra el activo en acción, diseccionado, ajustado, refinado y probado en el mundo virtual. La creación de un gemelo digital construye efectivamente un puente entre el mundo físico y el virtual. Este extraordinario emparejamiento de los mundos, por así decirlo, permite monitorear el objeto o proceso en un nivel granular que no es posible en la vida real, a lo largo de todo el ciclo de vida. Este tipo de simulación permitirá a las partes interesadas predecir problemas o prevenirlos por completo, abrirá nuevas y asombrosas vías para el desarrollo de productos, la creación de estrategias y la innovación. El potencial es realmente asombroso.

La tecnología de emparejamiento, el antepasado de la tecnología de gemelos digitales actual, fue utilizada por la NASA. Era importante para el éxito de sus misiones, dado el imperativo de trabajar con sus unidades en el espacio, mucho más allá de la visibilidad normal o la proximidad física.

Un gemelo digital funciona en un proceso de dos pasos:

  1. Los componentes de los dispositivos inteligentes utilizan sensores integrados para recopilar datos e información sobre aspectos operativos clave, como el estado en tiempo real, la posición o las condiciones de trabajo de un elemento físico. Los componentes están vinculados a un sistema basado en la nube que recopila y procesa esta entrada de datos. Esto se analiza más a fondo en varios contextos relevantes para la empresa.
  2. Los conocimientos de este mundo virtual se aplican luego al mundo físico o la entidad que se está estudiando.

Este proceso puede ser transformador para una empresa comercial. Los gemelos digitales no solo construyen puentes entre el mundo físico y el virtual, sino que también fomentan la colaboración de los flujos de trabajo entre aspectos como el diseño de productos y la ciencia de datos para un desarrollo de productos más intuitivo.

El concepto de gemelo digital surgió en torno al nuevo milenio, pero solo se hizo realidad gracias al desarrollo del internet de las cosas. Hoy en día, las empresas encuentran que es una medida rentable para implementar e incorporar a su arsenal tecnológico estratégico. Los fabricantes están invirtiendo cada vez más en la tecnología de gemelos digitales para revitalizar su negocio y darle una nueva dirección.

No sorprende que se espere que crezca el mercado de gemelos digitales.

Sistemas de diseño asistido por computadora

Un sistema de diseño asistido por computadora es capaz de aprovechar la inteligencia artificial para tomar ventaja de la nube y crear miles de iteraciones de prototipos virtuales. Puede comparar y contrastar su funcionamiento, costo de construcción y materiales necesarios. El programa comienza con una masa sólida que representa la forma deseada. Luego, comienza a quitar capas o piezas de material para ver si hacerlo perjudica o mejora el rendimiento, y tiene presente el resultado necesario, incorporándolo a los criterios de diseño, lo cual ayudará al algoritmo a descubrir cómo la función de cada pieza en un producto afectará el rendimiento.

Infografía de AI para la fabricación
Analítica de producción para la próxima revolución industrial
Utilice la AI y el Machine Learning para predecir problemas con mayor precisión, reducir el tiempo de inactividad, aumentar la calidad y mejorar el rendimiento.

Diseño asistido por computadora en la fabricación en todos los sectores

En la industria de la salud, el diseño asistido por computadora se ha utilizado para diseñar un tipo de implante facial que acelera la recuperación y estimula la regeneración del tejido. Además, se desarrollaron técnicas de impresión 3D de vanguardia para trasplantes de órganos utilizando insumos de diseño y fabricación asistidos por AI.

En el sector automotriz, la inteligencia artificial analiza millones de entradas de información para agilizar la producción y diseñar nuevos vehículos.

La inteligencia artificial tiene infinitas posibilidades. Los fabricantes pueden utilizar la AI para seguir siendo competitivos, altamente funcionales y rentables.