Haz eficientes tus procesos con la ayuda de la simulación digital en manufactura.
La Industria 4.0 continúa reinventándose en las últimas décadas gracias a los avances tecnológicos que se han acelerado, especialmente después de la pandemia global en 2020. Entre las innovaciones más disruptivas, la simulación digital en manufactura ha irrumpido como una herramienta esencial para mejorar la eficiencia operativa y la toma de decisiones estratégicas dentro de las empresas. Esta replica procesos físicos y dinámicas complejas en un entorno digital, lo que optimiza la producción, reduce costos y aumenta la calidad de los productos.
Del área de simulación digital en manufactura se desprenden los gemelos virtuales. Conoce en qué consiste exactamente esta tecnología y cómo las organizaciones la están aprovechando al máximo para minimizar los errores e imprevistos.
¿Qué es la simulación digital en manufactura?
La simulación digital en manufactura se define como un conjunto de dispositivos y programas capaces de replicar de manera virtual las operaciones de producción en un entorno industrial. Para esto, se vale de modelos matemáticos, algoritmos y datos históricos para predecir cómo se comportarán los sistemas, la maquinaria y otros elementos relevantes bajo diversas condiciones. Al probar con una “imitación”, las empresas identifican cuellos de botella, aceleran el flujo de producción, reducen desperdicios, perfeccionan la logística y planifican la cadena de suministro.
Por ejemplo, en una planta automotriz, la simulación digital en manufactura ayuda a predecir cómo funcionarán las líneas de ensamblaje en diferentes escenarios, lo que da oportunidad para ajustar sus operaciones y maximizar la eficiencia. Además se pueden diseñar nuevas configuraciones de dispositivos o cambiar los métodos de trabajo, sin necesidad de realizar experimentos físicos costosos.
¿Qué son los gemelos virtuales?
Un gemelo virtual es una réplica digital exacta de un objeto físico, proceso o sistema. En el contexto de fabricación inteligente, es una representación de toda la planta o de componentes específicos, como una máquina, una línea de ensamblaje o incluso un producto en su fase de diseño y producción. Este gemelo se alimenta constantemente con datos en tiempo real de sensores y sistemas de monitoreo en el mundo físico, lo que le permite copiar y predecir el comportamiento de la unidad que representa.
Esta útil herramienta de simulación digital en manufactura tiene la finalidad de realizar pruebas y ajustes sin alterar nada del ecosistema real, anulando los riesgos y gastos asociados con la experimentación física. También es importante recalcar que se pueden prever problemas antes de que ocurran, lo que agiliza el proceso de innovación.
Algunas de las plataformas más populares de gemelos digitales incluyen Siemens Digital Industries Software, PTC ThingWorx y GE Digital.
Beneficios de la simulación digital en manufactura
El uso de simulación digital y gemelos virtuales ha revolucionado a la industria manufacturera, proporcionando una serie de beneficios que mejoran tanto la eficiencia operativa como la toma de decisiones estratégicas.
- Optimización de la producción: Al estar conectados a sensores y dispositivos de monitoreo, los gemelos digitales logran que la información en tiempo real se utilice para realizar ajustes automáticos, lo que mejora las operaciones sin intervención manual.
- Menos gastos inesperados: La simulación digital en manufactura experimenta con diversas configuraciones y procedimientos sin costosos prototipos físicos. Los gemelos virtuales se usan para predecir el comportamiento de los equipos y procesos, lo que reduce el riesgo de fallas inesperadas, disminuyendo así la inversión en mantenimiento y reparaciones.
- Toma de decisiones informadas: Los líderes empresariales utilizan los datos obtenidos a través de gemelos virtuales para ajustar las estrategias de producción. Esto se traduce en una ventaja competitiva significativa, ya que la simulación digital brinda la capacidad de adaptarse rápidamente a cambios en el mercado.
- Mayor calidad y consistencia: Los gemelos virtuales pueden simular el ciclo de vida completo de un producto, desde su diseño hasta su manufactura y distribución. Esto asegura que se cumplan los estándares de calidad y que los defectos potenciales sean detectados antes de la producción en masa.
Industrias que utilizan simulación digital en manufactura
- Automotriz: La fabricación de automóviles es un claro ejemplo de cómo la simulación digital en manufactura es clave para el presente y futuro. Empresas como Ford y BMW utilizan gemelos virtuales para analizar la producción de vehículos y optimizar sus cadenas de suministro. Ford, por ejemplo, emplea simulaciones para reducir el tiempo de montaje de los coches y obtener tiempos récord. También se evalúa la viabilidad de distintas configuraciones de líneas de ensamblaje y se ajustan los pedidos según las demandas del mercado.
- Aeroespacial: En la industria aeroespacial, Boeing y Airbus han adoptado los gemelos virtuales para afinar el diseño y fabricación de aeronaves. Boeing evalúa el comportamiento de las aeronaves bajo condiciones operativas adversas, lo que les permite hacer ajustes y prever problemas antes de la construcción física. Esto, además de minimizar los costos para la compañía, garantiza la seguridad para los tripulantes.
- Energía: Organizaciones vanguardistas como General Electric, usan gemelos virtuales para gestionar y optimizar el rendimiento de sus turbinas eólicas. La simulación digital en manufactura les da oportunidad de saber cómo afectarán las condiciones climáticas y operativas a las turbinas, lo que facilita la planificación del mantenimiento.
Herramientas utilizadas en simulación digital
Existen diferentes herramientas de simulación digital en manufactura además de las plataformas de gemelos virtuales. Un par de soluciones que van de la mano son:
- Software de simulación industrial: El software de simulación industrial modela y simula procesos de manufactura, desde la cadena de suministro hasta la producción en sí. Programas como Arena Simulation, AnyLogic y Simul8 son ampliamente conocidos para evaluar el impacto de las decisiones operativas.
- Modelado 3D: El modelado 3D es fundamental en la creación de gemelos virtuales y la simulación digital en manufactura. Autodesk Fusion 360 y SolidWorks son sistemas que los ingenieros usan para diseñar y simular productos y procesos en un entorno 3D.
La simulación digital en manufactura y los gemelos virtuales siguen evolucionando y en definitiva, estarán jugando un rol crucial en la Industria 4.0. Para mantenerse competitivas, las organizaciones deberán entender y dominar las herramientas principales para implementar esta tecnología avanzada. Si buscas asesorarte y saber más sobre el tema, ponte en contacto con ANK para llevar a tu empresa al siguiente nivel.
