Sistemas avanzados de manufactura: características, ejemplos, ventajas
¿Qué son los sistemas avanzados de manufactura?
Los sistemas avanzados de manufactura se refieren a la generación y utilización del conocimiento y de tecnología innovadora para la creación o mejora de productos, procesos, servicios y componentes que tengan un valor agregado elevado y un gran potencial para impactar en el mercado.
Son un conjunto de tecnologías con un alto nivel de eficiencia, que permiten gran flexibilidad de las actividades relacionadas con la planificación, diseño, ejecución y control de las operaciones. Tienen como objeto mejorar los materiales, sistemas, medios y procesos, abarcando todas las etapas de la producción.
En el mundo actual tan competitivo y exigente, las empresas necesitan fabricar productos que superen las expectativas de los clientes en cuanto a calidad, servicio y costo.
Como consecuencia, necesitan ser cada vez más eficientes para mantenerse en el mercado global. Por tanto, deben aprovechar lo más posible los conocimientos y tecnologías de vanguardia, sustituyendo así a la manufactura tradicional.
Lo más importante para las empresas es mantener un alto nivel competitivo. Para ello deben tomar en cuenta muchos factores, tales como: reducción de costos, aumento de la productividad, mejora de la calidad del producto, flexibilidad, entre otros elementos.
Características de los sistemas avanzados de manufactura
Interacción personas-máquinas y máquinas-máquinas
Los modelos de manufactura han evolucionado, desde procesos de automatización especializada, con una robotización aislada, hacia otra con procesos más complejos y autónomos, abarcando así toda la cadena de valor de los productos, con una robotización conectada y con nuevos protocolos de interacción entre personas y máquinas, y entre máquinas y máquinas.
Por tanto, estos sistemas surgen de la evolución y unión entre diferentes tecnologías operativas, vinculadas al automatismo de los procesos industriales y las nuevas plataformas de tecnologías de información, tal como el Internet de las cosas, la nueva generación de redes, la computación en la nube, los sistemas de inteligencia artificial y el análisis de grandes datos.
Uso de tecnologías
Estas tecnologías hacen un amplio uso del computador, así como de tecnologías de información y de alta precisión, todos integrados a una fuerza de trabajo de alto rendimiento.
Se trata de un sistema de manufactura capaz de producir una mezcla heterogénea de productos, ya sea en volúmenes bajos o altos, con la misma eficiencia de la producción en masa, y con la misma flexibilidad de la fabricación por pedido, con el fin de responder rápidamente a la demanda de los clientes.
Se han venido desenvolviendo bajo el marco sumamente competitivo de Internet. Su uso ha sido liderado por corporaciones internacionales especializadas en la industria informática, la industria automotriz y la automatización industrial.
El desarrollo de estos sistemas ha estado delimitado a países con una visión geopolítica de las plataformas tecnológicas nuevas, un ecosistema digital e industrial sofisticado, y fuertes asociaciones entre el sector privado y público.
Ventajas
La implantación de estos sistemas brinda múltiples ventajas en las diferentes áreas de una empresa. Entre las principales ventajas tenemos:
Diseño
- Reducen el tiempo de conceptualización y diseño del producto.
- Optimizan la calidad del diseño.
Producción
- Mejoran la utilización y organización de la planta.
- Agrandan la capacidad de la planta.
- Disminuyen el costo de manufactura.
- Acortan los tiempos de preparación de máquinas.
- Incrementan la confiabilidad en los sistemas tecnológicos y en el producto fabricado.
- Aumentan la calidad del producto.
- Reducen el tamaño del lote de producción.
- Disminuyen el número de máquinas-herramientas.
- Flexibilizan la producción por volumen.
- Reducen el desperdicio.
Recursos humanos
- Reducen el costo de mano de obra.
- Facilitan la organización, mejorando los flujos de comunicación.
- Incrementan la productividad del operador.
Comercial – mercadotecnia
- Ofrecen respuestas rápidas a las necesidades de los clientes.
- Rápido posicionamiento en el mercado.
- Reducen los tiempos de entrega.
- Incrementan las ventas y la cobertura de mercado.
Materiales
- Reducen los niveles de inventario y la variedad de componentes.
- Reducen el manejo de materiales.
Desventajas
Se requiere de mucha preparación industrial y técnica para implementar un sistema de manufactura avanzada, tales como:
- Se debe contar con las instalaciones para la implementación.
- Contratar el personal capacitado para su utilización.
- Lograr un compromiso gerencial (entre otras variables) con dicha tecnología.
- Los equipos y tecnología son extremadamente costosos, aunque al final vayan a retribuir ganancias para la empresa.
Entre los principales impedimentos para su expansión están:
- La incertidumbre sobre cómo van a evolucionar estas tecnologías.
- El acceso exclusivo de estas tecnologías solo a grandes empresas con procesos de producción estandarizados.
- La carencia de personal con capacidades fundamentales necesarias (por ejemplo, análisis de grandes datos) y de recursos humanos calificados y especializados.
- La dificultad de convenir los estándares para la interoperabilidad.
Se tiene previsto que en el corto y mediano plazo las nuevas tecnologías van a desplazar los empleos de baja calificación, requiriendo recursos humanos con nuevas habilidades para poder administrar y manejar estos sistemas, por lo cual el efecto sobre el empleo será negativo en los sectores tradicionales.
Ejemplos en empresas
Los sistemas avanzados de manufactura que se describen a continuación son los que actualmente están siendo más utilizados por diferentes empresas a nivel mundial.
CAD
El Diseño Asistido por Computador (CAD) utiliza un computador para mejorar la fabricación, desarrollo y diseño de los productos y permiten simular el funcionamiento de un producto antes de su fabricación.
CAM
En la Manufactura Asistida por Computador (CAM) el computador es el que va a controlar directamente al equipo de manufactura, en lugar de los operadores humanos.
Esto elimina los errores humanos y reduce el costo de mano de obra. Dan constante precisión y uso óptimo del equipo.
ERP
La Planeación de Recursos para la Empresa (ERP) integra toda la información y los procesos informáticos de una organización. Un ejemplo conocido de sistema ERP es el R3 de SAP.
CNC
El Control Numérico por Computador (CNC) permite producir estándares de calidad más precisos, implantando esquemas flexibles de producción, pero sin sacrificar la productividad. A través del computador se definen las condiciones necesarias de producción para cada producto.
Los sistemas visuales son equipos con sensores ópticos con capacidad para reconocer imágenes. Se utilizan para la detección de defectos de fabricación, para la selección y clasificación automática de objetos y para verificar especificaciones de empaque.
Los sistemas de medición de alta precisión reducen las tolerancias de las especificaciones de diseño, generando artículos con sólidos diseños y de mayor duración.
FMS
Los Sistemas de Manufactura Flexible (FMS), en los que existe la suficiente flexibilidad para reaccionar en caso de cambios previstos o imprevistos.
Combinan la automatización, el diseño modular y la manufactura celular para producir en masa una gran diversidad de diseños en un mismo producto.
Principales sectores y empresas con manufactura avanzada
Estas empresas son líderes mundiales en sus respectivos sectores, gracias al uso de estos sistemas.
- Industria automotriz: Toyota, Ford, Chrysler, G.M., Volkswagen, Honda.
- Autopartes y equipo automotriz: Robert Bosch, Denso, China South, Hyundai.
- Aeronáutica: Boeing, Airbus, China Aerospaces, United Technologies.
- Equipos y componentes eléctricos: General Electric, Siemens, ABB, Honeywell.
- Industria electrónica: Samsung, LG, Sharp, China Electronic.
- Máquinas y herramientas: Deere, Caterpillar, Atlas Copco.
- Maquinaria, automatización y robótica: Siemens, Panasonic, Hanwha.
- Equipos de hardware: Apple, Samsung, HP, Cisco.
- Industria de semiconductores: INTEL, Samsung, Qualcomm, Toshiba.
Referencias
- Wikipedia, the free encyclopedia (2018). Advanced manufacturing. Tomado de: en.wikipedia.org
- Miguel Nava (2014). SISTEMA AVANZADO DE MANUFACTURA. Tomado de: prezi.com.
- Mónica Casalet (2018). Manufactura avanzada: características, estrategias internacionales: Impacto de la MA en la aeronáutica. Flacso México. Tomado de: cepal.org
- G I Siller, G Ibarra, J L García-Alcaraz, D Rivera (2012). Beneficios de la implementación de tecnología de manufactura avanzada: Factores claves del éxito. Conference paper. Tomado de: researchgate.net
- Mario Castillo (2017). El estado de la manufactura avanzada. Competencia entre las plataformas de la Internet industrial. Serie Desarrollo Productivo No. 217. Naciones Unidas – Cepal. Tomado de: giz-cepal.cl