¿Cómo serán las fábricas dentro de una década? La transformación progresiva hacia la Smart Factory.  

Este artículo es el primero de varios a modo de capítulos, donde se visionará cómo serán las fábricas a 10 años vista (centrándonos en las de estampación). Lo haremos pronosticando desde el punto de vista de TECNOLOGÍAS, pues la Industria4.0 o Cuarta Revolución Industrial va principalmente de tecnologías disruptivas; pero también de PERSONAS con talento, y de qué perfiles y habilidades requerirán estas futuras fábricas inteligentes.

Estructuraremos los capítulos tecnológicos bajo las 3 etapas principales de cómo una fábrica evolucionará desde a día de hoy hasta transformarse progresivamente en una fábrica inteligente (smart factory). Y también considerando el vector de Automatización avanzada, así como las infraestructuras IT & Telecom & CiberSeguridad.

La Industria4.0 va de tecnologías disruptivas y personas con habilidades concretas

 
Más información: Los 3 estados de transformación progresiva

No hay un único estado actual común en todas las fábricas. Cada una de ellas ha ido evolucionando estos últimos 20 años, implementando gradualmente nuevas tecnologías de la 3ª revolución industrial. 

E incluso, dentro de una misma fábrica, no suele existir una homogeneización tecnológica. Por ejemplo, en el mundo Estampación para la Automoción es muy normal encontrarte con fábricas con Sistemas de Gestión de Almacén (SGA) más o menos fiables (“lo que debería haber en el almacén Vs. lo que realmente hay”) pero es menos frecuente ver implementaciones de Sistemas de Mantenimiento (GMAO) o Sistemas de Monitorización & Control de la producción (MES). Haciendo un símil con la industria automovilística, el parque de coches en España incluye vehículos de hace 15 años hasta los actuales vehículos cargados de sensores y cámaras para aparcamiento en automático, control de velocidad de crucero, luces en automático, etc. Todos conviviendo en la ciudad y carreteras.

Dentro de una misma fábrica no suele existir una homogeneización tecnológica.

Por último, existen otros aspectos que justifican la actual heterogeneidad de las fábricas de estampación. No es lo mismo una planta capacitada para estampación de piezas grandes respecto refuerzos y piezas pequeñas, o líneas de estampación bajo bobina que alimentación en formato, o con procesos de estampación en caliente respecto los convencionales en frío, o estampar aceros respecto aluminio, por ejemplo. Todo ello condiciona muchísimo la tipología de fábrica, tecnologías3.0 que dispone y qué necesitará en un futuro para aumentar la competitividad de fabricación. 

Por este motivo es una falacia el vender a modo de “receta única” una hoja de ruta universal para cualquier fábrica de cómo debe pasar de ser una planta productiva convencional a una fábrica Smart. Lamentablemente empiezan a haber “vendedores de elixires de la juventud” pero esto no va de una pastilla mágica que vale para todo y para todos. 

Estamos hablando de proyectos “a la carta” porque cada fábrica es un mundo, eso sí, bajo una metodología y un plan maestro como el que el autor plantea en esta serie de artículos: proyectos de digitalización de la fábrica, proyectos de conectividad y proyectos de dotar de inteligencia autónoma; junto a proyectos de automatización / robotización de las operaciones y, por último, dotar a la fábrica de infraestructuras IT-Telecomunicaciones-CiberSeguridad (Tecnologías “Cross”).

No existe una hoja de ruta universal para convertirse en una Smart factory

Los artículos que se proponen son genéricos pero centrados al sector de la estampación, que lógicamente tiene sus singularidades respecto la inyección de plástico, por ejemplo. Ambos tienen sus propias diferencias pero con aspectos comunes pues son procesos de manufactura cíclicos, lo cual implica que algunas de las tecnologias4.0 que se detallarán sean válidas para ambos sectores y otros. Pero no “reutilizables” en plantas con procesos continuos como cementeras, refinerías, etc.

CAPÍTULO 1: ¿CÓMO SERÁN LAS FÁBRICAS DEL FUTURO?

En el 2030, ¿cómo serán las fábricas de estampación de componentes metálicos para las carrocerías de vehículo?

Se plantea solamente a 10 años vista porque si tratamos de visualizar más allá… quién sabe si los coches se seguirán carroceando con materiales metálicos dados los nuevos materiales que ya se están desarrollando, o las nuevas maneras de producción (fabricación aditiva / Impresión 3D por ejemplo). O dada la evolución imparable del vehículo eléctrico-conectado-compartido-autónomo, ¿se requerirán elementos estructurales muchísimo más ligeros (como propone la estampación en caliente) y con métodos de conformación y de unión más simples, alejándonos de matrices, estampación y soldadura?

Pensando en que evolucione de una manera incremental y no disruptiva, bajo innovación de procesos y no de producto, todo apunta a que las fábricas de estampación y soldadura que serán competitivas en el 2030 dispondrán de:

1. Sistemas de alimentación en automático, desde el proveedor de materia prima (sobre todo bobinas) suministrando en JIT (Just in Time) y entregando el material hasta la cabecera de la prensa.
2.  Para ello, será indispensable disponer de un sistema de control de la producción integrado al sistema de planificación y su aprovisionamiento de materias primas.
3. Una flota de AGV y otros vehículos autónomos que gestionen automáticamente todo el movimiento en interno de la planta (logística inHouse).
4. Sistema de cambio automático de las matrices, eliminando actividades manuales que son ineficientes en cuanto a productividad y  Eficiencia General de los Equipos (OEE) de las prensas.
5. Un sistema inteligente que en función de las características del material en la prensa (información que suministrará el proveedor de materia prima junto al suministro físico), la prensa realice en automático los ajustes necesarios de sus parámetros, para producir correctamente sin defectos. Eliminando así los ajustes de prensa que son realizados a día de hoy de manera manual.
6. Una monitorización a tiempo real e inteligente, basada en un sistema “Gemelo Digital”, que controle todas las variables del proceso de estampación (considerando también los consumos energéticos), conforme están en los umbrales correctos. 
7. Un control total de la calidad del producto acabado, mediante la inspección en línea y a ciclo productivo para el 100% de las piezas y el 100% de su geometría, basado en Visión e Inteligencia Artificial a final de cada línea de estampación.
8. Respecto al mantenimiento de este parque de maquinaria tan sofisticada, será necesario de un sistema total de sensorización de matrices y prensas, de manera que sean éstas quienes informen al equipo humano a nivel predictivo.

   Toni Laserna García
   Experto en Transformación Digital en la Industria
   https://www.linkedin.com/in/tlaserna/