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La inteligencia artificial llega a las fábricas

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Sobre el blog

Lluis Llauradó
Responsable de cuentas estratégicas para el sector Alimentos y Bebidas en Schneider Electric.
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En el mundo de la tecnología, normalmente, se aplican las innovaciones primero en el sector del consumo y, cuando ya están más maduras, éstas se transforman para aplicaciones industriales.

Hoy en día la inteligencia artificial ya está presente en la mayoría de los productos y servicios tecnológicos que compramos: Smart-TVs que son capaces de personalizar el contenido según tus preferencias, termostatos inteligentes que estudian tu comportamiento para mantener tu casa a la temperatura ideal siendo más eficientes, o apps para móviles que conocen tus gustos musicales, identifican tu cara para desbloquear funciones y hasta saben dónde vas a ir a comer el martes. Todo esto es tan sólo el principio, ya que con los cada vez más utilizados asistentes personales (Alexa, Siri, Google now, etc.) podremos mantener conversaciones en las que el asistente pueda hacernos las vida más fácil aconsejándonos y gestionando nuestras preferencias o actividades de una forma más rápida, si alguien pensó que la película HER (2013) era ciencia ficción, se equivocaba: todos éstos asistentes virtuales nos llevan hacia ese escenario.

Fabricación Adaptativa

Cuando se piensa en inteligencia artificial muchos piensan en robots. Aunque se piense que han sido diseñados para realizar tareas muy específicas, hoy en día existen robots capaces de realizar acciones mucho más precisas y de tomar decisiones en tiempo real para adaptarse a cada tipo de proceso productivo. Ya están en funcionamiento en muchas fábricas los llamados cobots, que son robots colaborativos que trabajan codo con codo con los humanos para mejorar en eficiencia las líneas de producción. Dichos robots pueden aprender de una forma muy simple, tal y como lo hace un humano, lo que permite ahorrar costes al no necesitar personal especializado en programación de robots industriales, con el tiempo que comporta todo ello y lo poco flexibles que resultan.

No son tan “sexis y brillantes” como los robots, pero la inteligencia artificial entra de pleno en la industria transformando datos de sensores y procesos en predicciones inteligentes para tomar mejores decisiones más rápidamente. Actualmente existen 15 mil millones de máquinas conectadas a internet, y en 2020 Cisco predice que sobrepasará los 50 mil millones. Conectar maquinas conjuntamente a un sistema de inteligencia automatizado es el mayor paso de la evolución de la fabricación y la industria en toda su historia.

Mantenimiento condicionado y predictivo

El mantenimiento del equipamiento industrial típicamente está planificado en días fijos, no está referenciado a las condiciones de operación replanificadas por producción diariamente y por ello los tiempos de funcionamiento de los equipos no deberían fijarse por años de instalación, sino por tiempo y condiciones de funcionamiento. Todo ello causa un mayor coste de mantenimiento y riesgo inesperados en el equipo. Una vez instrumentalizado con sensores y conectado a la red junto con otras instalaciones, los equipos pueden ser monitorizados, analizados y modelados para mejorar el rendimiento y su ciclo de vida.

Esta conectividad de los equipos permite, con el modelo de funcionamiento y un entrenamiento del proceso específico, crear patrones algorítmicos estadísticos con los que poder predecir paradas inesperadas, reducir costes de mantenimiento, alargar la vida del equipo o incrementar la seguridad del equipo.

Sistemas de control de proceso avanzado

Los llamados APC (sistemas de control de proceso avanzado) son un método de control de proceso que usa modelos matemáticos del comportamiento de un proceso para predecir y controlar su variación. Su mayor uso se da para conducir el proceso a su punto óptimo de funcionamiento (máximo rendimiento con el mínimo consumo energético). En dichos procesos complejos, puede resolver problemas de calidad, productividad y flexibilidad que no pueden ser resueltos con herramientas de control tradicional (PID’s de PLC’s o DCS). Un ejemplo es su uso en las torres de secado o evaporizadores, donde la aplicación de estos sistemas mejora un 10 % la productividad del proceso, con una disminución de un 8% el consumo energético y manteniendo un 100% de calidad.

Control de calidad automatizado

La actualidad de la fabricación hace que cada vez haya más cambios de formato y, con ellos, posibles paradas no planificadas, bajo rendimiento (% de unidades que pasan el control de calidad), y baja productividad (tiempo que requiere fabricar un producto con poco volumen). Gracias a los sistemas de gestión de procesos (BPM),se pueden llegar a automatizar las tareas de gestión de cambio de formato, controlando paso a paso todos los procesos e incluso realizándolos de una forma totalmente automática. Todo ello obteniendo una trazabilidad total y siguiendo todas las regulaciones para su inspección posterior, gracias también a la monitorización mediante software SPC (Statistical process Control), se pueden detectar las desviaciones de calidad que va teniendo la producción para regular la maquinaria y así asegurar los rangos de calidad más adecuados.

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