Microfábricas, manufactura inteligente del futuro

Según un informe del Centre for Advanced Manufacturing and Supply Chains del Foro Económico Mundial (World Economic Forum), tendencias como la industria 4.0 han propiciado la aparición de microfábricas basadas en inteligencia artificial (IA), las cuales mejoran la productividad, optimizan las operaciones y reducen costos en energía versus las manufacturas tradicionales.

Datos del Foro Económico Mundial revelan que tecnologías como la IA y la automatización están ayudando a la industria a impulsar la eficiencia operativa y lograr un aumento significativo de la productividad, entre 15 % y 30 % en algunos casos, junto con reducciones del tiempo de inactividad de hasta 50 %.

“Aunque las fábricas tradicionales todavía tienen mucho que ofrecer en términos de economías de escala y eficiencia operativa, la modularidad de las microfábricas permite a las empresas ser más eficientes. Muchos también están utilizando la IA y el internet industrial de las cosas (IIoT) para impulsar aún más estas eficiencias”, señala el informe.

El Foro Económico Mundial destaca que las microfábricas:

• Son instalaciones de manufactura más pequeñas que utilizan herramientas y soluciones de vanguardia para obtener una ventaja competitiva.
• Ofrecen nuevos niveles de flexibilidad y escalabilidad que las fábricas convencionales de mayor tamaño tienen dificultades para alcanzar.
• Eliminan residuos, optimizan procesos y personalizan servicios a sus clientes a través de la IA, el aprendizaje automático, los macrodatos y otras tecnologías.
• Consumen menos energía y necesitan menor número de personal que las fábricas tradicionales porque utilizan tecnologías más eficientes.

Mejora de las operaciones y mayor sostenibilidad

La investigación resalta que las ventajas inherentes a las microfábricas podrían cambiar las reglas del juego de la manufactura, pero se cuestiona si éstas, que son impulsadas por IA, pueden sustituir a las instalaciones tradicionales. Frente a esto, presenta cuatro formas en las que éstas ya están demostrando ser más sostenibles que sus homólogas convencionales, lo que podría ayudarlas a dominar el sector manufacturero en un futuro próximo.

1. Mejor costo-efectividad

El organismo señala que a medida que la tecnología de que disponen las fábricas modernas sigue cambiando, muchas compañías realizan grandes inversiones en herramientas y soluciones innovadoras. Éstas pueden acumularse rápidamente, sobre todo si la manufactura necesita actualizaciones frecuentes, lo cual repercutirá en el tiempo de producción, los costos de los productos y mucho más.

“Pero en el caso de las microfábricas, estos costos serán mucho menores en comparación con las líneas de fabricación tradicionales, ya que sólo hay que cambiar células o componentes específicos. Esto ayuda a mantener los precios bajo control con actualizaciones más rápidas y tiempos de inactividad más cortos”.

2. Mayor facilidad de reparación y mantenimiento

El hecho de que las microfábricas sean modulares y estén estandarizadas en cuanto a hardware, software e infraestructura general, les permite mantener más altos niveles de eficiencia y facilita las reparaciones. En comparación con las fábricas de mayor tamaño, con tecnología sofisticada y componentes de hardware personalizados, esto puede dar lugar a un mantenimiento más rápido y eficiente de la fábrica.

3. Más posibilidades de personalización

La llegada de la IIoT, la IA y otras tecnologías avanzadas significa que los clientes de hoy pueden pedir productos y servicios altamente personalizados. Esto puede dificultar la manufactura, ya que los productores intentan adaptar su producción a las necesidades cambiantes de los consumidores. Pero las microfábricas pueden seguir el ritmo de estas demandas gracias a sus sistemas ágiles y automatizados que facilitan cambios rápidos en los requisitos de producción.

4. Sostenibilidad y reducción de la huella de carbono

Los estudios demuestran que algunas microfábricas utilizan hasta un 90 % menos de agua, 50 % de productos químicos y 80% menos de energía que las fábricas tradicionales. “Cada célula de la infraestructura de producción puede reproducirse a granel, ya que utilizan aproximadamente el 70 % de los mismos componentes, lo que se traduce en una reducción del tiempo total de producción, desarrollo y montaje, así como de la energía y las emisiones. Las células también pueden intercambiarse fácilmente, lo que, comparado con el tiempo y los recursos necesarios para cambiar toda una línea de producción, ayuda a reducir los residuos y aumenta la circularidad”, señala el análisis.

Actualmente, ya existe este formato de manufactura en el mundo. Un caso es Arrival, fabricante británico de vehículos eléctricos que utiliza este tipo de fábricas descentralizadas con procesos altamente automatizados. Sus robots y programas informáticos permiten a la cadena de producción adaptarse rápidamente a los cambios sin intervención humana.

“Al utilizar hardware modular, las microfábricas de Arrival pueden montarse más fácilmente, son más compatibles y más fáciles de sustituir cuando es necesario. También significa que la compañía puede personalizar sus productos para satisfacer las demandas de los clientes, reduciendo al mismo tiempo los posibles residuos”, concluye el informe.

Digitalización, reto del sector manufacturero para “brincar” a la industria 4.0