Transformación de la industria manufacturera: El poder de la inteligencia artificial y la robótica
En la fabricación, la inteligencia artificial (IA) se refiere a la capacidad de una máquina para pensar como un humano, reaccionar de forma autónoma a eventos tanto internos como externos, y predecir eventos futuros. Los robots pueden identificar problemas y actuar para resolverlos cuando una herramienta se avería o sucede algo inesperado, o posiblemente incluso algo inesperado.
La automatización de tareas desafiantes y la identificación de patrones ocultos en los flujos de trabajo o procesos de producción son dos aspectos de la inteligencia artificial utilizada en la fabricación.
Gracias a la IA y la inteligencia artificial, los fabricantes de hoy tienen la capacidad inigualable de aumentar el rendimiento, gestionar su cadena de suministro y acelerar la I+D.
¿Qué justifica el uso de la IA en el sector manufacturero?
En la industria industrial, la inteligencia artificial (IA) maneja trabajos que incluyen soldadura, pintura, ensamblaje y manipulación de materiales. Lo logra con una precisión a la par de los mejores trabajadores humanos.
Además, la IA es capaz de controlar los flujos de trabajo sin errores ni demoras. Las máquinas no requieren descanso; puede llevarlas a sus límites absolutos sin preocuparse por cómo afectará su salud o rendimiento.
Además, la IA puede ayudar a los fabricantes a rastrear procedimientos, equipos o flujos de trabajo intrincados en tiempo real, lo que les permite detectar peligros e implementar estrategias de mantenimiento preventivo basadas en datos.
La IA puede ahorrar tiempo en el sector industrial debido a estos aspectos beneficiosos.
¿Cuáles son las aplicaciones de la IA en la fabricación?
- Mantenimiento predictivo: El mantenimiento predictivo es una ventaja significativa de la inteligencia artificial para la industria industrial. Al hacerlo, las empresas pueden comprender mejor el estado de su maquinaria, reducir el tiempo de inactividad y maximizar el uso de los activos.
- Eficiencia energética: La eficiencia energética de una fábrica se puede mejorar con la ayuda de la inteligencia artificial. Las empresas de fabricación pueden optimizar y automatizar las operaciones de rutina, como la gestión de la cadena de suministro, el diseño de procesos y la gestión de recursos, "escuchando" sus equipos y dando sentido a conjuntos de datos masivos.
- Embalaje y envasado: Al permitir que los fabricantes vean, oigan y toquen los equipos y las cintas transportadoras, el internet de las cosas (IoT) les permite optimizar el proceso de envasado.
- Control de calidad: La IA en la fabricación se puede utilizar para priorizar los defectos e identificar patrones de los mismos, lo que ahorra tiempo y dinero a las empresas. Además, puede aumentar el rendimiento y reducir la posibilidad de lanzar productos defectuosos al mercado optimizando los procedimientos de inspección.
Trabajo de la IA y la robótica en el campo de la fabricación
Aquí hay algunas de las principales empresas que están utilizando métodos basados en el aprendizaje automático para avanzar en la industria manufacturera. Incluyen a Siemens, General Electric. Los detalles de cómo varias empresas están utilizando esta nueva tecnología son los siguientes:
Siemens
Supervisan su fábrica de acero utilizando una red neuronal. Pudieron construir IA para fines de fabricación debido a esto. Siemens presentó Mindsphere, una nube inteligente diseñada para rastrear flotas de máquinas para necesidades de mantenimiento. Mindsphere está ahora en pruebas. Su objetivo principal es rastrear, documentar y examinar todas las actividades conectadas desde el diseño hasta la recuperación. para que puedan identificar y solucionar rápidamente cualquier error. El logro más significativo relacionado con la IA de Siemens es la capacidad de reducir las emisiones de una turbina de gas en particular mejor que cualquier persona. Las turbinas de gas más nuevas incluyen 500 sensores que miden continuamente la temperatura, la presión y otras variables.
Una historia publicada en el sitio web de Siemens afirma que los científicos han creado un robot de dos brazos con inteligencia artificial que puede producir bienes sin necesidad de programación. La tarea se divide entre los brazos del robot de forma independiente, y se termina más rápido como equipo. En Siemens Corporate Technology (CT), la división de investigación internacional de la compañía, en Múnich, se mostró la función de las manos. La optimización autónoma de las turbinas de gas, así como la supervisión y el mantenimiento de la red inteligente y otras unidades industriales, se han logrado con la ayuda de la inteligencia artificial. Siemens está utilizando la inteligencia artificial en varias industrias y actualizando la red eléctrica dándole herramientas para la supervisión y gestión de la red.
General Electric (GE)
Su objetivo principal es transformarlos en unidades inteligentes, y tienen más de 500 fábricas en todo el mundo. GE desarrolló la suite Brilliant Production como un sistema para supervisar y gestionar cada aspecto del proceso de fabricación y abordar cualquier problema o ineficiencia antes de que surjan. El propósito de la Brilliant Manufacturing Suite de GE es integrar el diseño, la ingeniería, la fabricación, la cadena de suministro, la distribución y los servicios en un único sistema inteligente que sea escalable en todo el mundo. Informes recientes afirman que se están haciendo esfuerzos para comprobar ubicaciones de difícil acceso utilizando drones, robots rastreadores, IA y análisis predictivos. Las unidades industriales podrán optimizarse y mantenerse a sí mismas como resultado. Avitas Systems fue fundada por GE Ventures para utilizar la robótica y la inteligencia artificial para avanzar en el sector de los servicios de inspección.
Están desarrollando un sistema basado en la nube que accederá y analizará los datos de los sensores de esos drones alojados en el software Predix de GE. Los drones no tripulados con sensores pueden soportar el calor con facilidad. Pueden utilizar cámaras infrarrojas y otros sensores para encontrar problemas antes de que surjan. Los datos serán recogidos por estos drones y alimentados a la plataforma Avitas Systems. El sistema rastrea los cambios a lo largo del tiempo y sugiere la inspección y el mantenimiento basados en los datos.
Casos de uso de la industria manufacturera mundial de 2020
Muchos encuestados (59 por ciento) creen que el control de calidad es la aplicación más importante de la inteligencia artificial en el sector manufacturero. En la mayoría de los casos, el control de calidad se refiere a la aplicación de medidas que estandarizan la producción. La inteligencia artificial, por ejemplo, puede ayudar a mejorar el control de calidad general mediante la utilización de cámaras inteligentes para mejorar los procedimientos de inspección, lo que resulta en menores costos. El sector manufacturero incluye empresas que convierten las materias primas y las piezas componentes en productos terminados.
Exhibición 1
¿Qué beneficios puede aportar la inteligencia artificial a la fabricación?
- Eliminar los cuellos de botella: En la era de la Industria 4.0, los cuellos de botella han sido reemplazados por nuevas oportunidades que son fáciles de detectar, analizar y aprovechar.
- Eliminar los gastos ocultos: Los fabricantes pueden descubrir los costos ocultos en sus procesos que frecuentemente pasan desapercibidos cuando solo están considerando los costos normales mediante el uso del poder del análisis de datos.
- Reducir los problemas: Debido a que los fabricantes ahora pueden identificar la fuente de los errores, es menos probable que vuelvan a ocurrir.
- Predicción: La IA tiene la capacidad de prever una variedad de situaciones, incluyendo fugas químicas, incendios, maquinaria que funciona mal y fallo de componentes.
¿Cuáles son los desafíos de usar la IA en el sector manufacturero?
¿La IA causará un gran número de pérdidas de empleo? Para responder al tema, primero debemos definir "automatización completa", que es el término utilizado para describir cada proceso o trabajo que ha sido totalmente automatizado con la robótica y la IA. Los fabricantes no pueden anticipar esto porque "personas más IA" aumenta la productividad en un 30%. El 30% no alude, sin embargo, a una cantidad específica. En los próximos años, aumentará debido al aumento de las inversiones y la investigación. Por lo tanto, la automatización completa no representa un peligro para los empleos.
¿Aumentarán las preocupaciones de seguridad debido a la IA? Es necesario distinguir entre la seguridad física y los ataques cibernéticos al abordar los problemas de seguridad de esta pregunta. Dado que las personas estarán a cargo de operar los robots de la fábrica a diario, es muy probable que la seguridad física sea una preocupación. Por otro lado, la mayoría de la infraestructura de TI se ve afectada por los ciberataques. La IA puede disminuir la probabilidad de ciberataques porque utiliza enormes datos en sus operaciones.
Es razonable anticipar que los procesos de fabricación cambiarán a medida que la IA se arraigue cada vez más en nuestra vida diaria.
Las empresas están actualmente pisando con cuidado y haciendo pequeños ajustes en lugar de apostarlo todo. El desarrollo de la inteligencia artificial todavía requiere mucho trabajo. Todavía no hay un ganador seguro como resultado.
Pero los fabricantes deben entender que la IA no es una tecnología "única y terminada". Requerirá más dinero y una dedicación a la transformación digital.
Según una publicación de blog del desarrollador de software de IA IPsoft, "la falta de talento y una fuerza laboral que envejece" es otro problema que enfrenta la IA en la fabricación. "Muchos se preocupan de que se queden atrás en esta nueva revolución a medida que la industria manufacturera comienza a cambiar rápidamente a la era digital, migrando del trabajo manual a la automatización".
Conclusión
La IA puede ayudar considerablemente a garantizar la viabilidad de su empresa de fabricación incluso frente a una transformación continua. Proporciona análisis predictivos para ayudar a los fabricantes a tomar decisiones más sabias. Los beneficios de la inteligencia artificial son numerosos, desde la gestión de clientes hasta el diseño de productos. La mejora de la calidad del proceso, una cadena de suministro más eficiente, la adaptabilidad, etc. son algunos de ellos.
Pero hay una serie de problemas con la tecnología de IA. Costosa y vulnerable a los hacks. Pero estas desventajas se ven superadas por las ventajas de la IA.
Autor: Sonu Kumar Sah