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Fábrica inteligente

Innovaciones en la cadena de valor a partir de la destrucción creativa

Con la llegada de la cuarta industrialización en el siglo XXI, ¿cómo podrían sobrevivir las fábricas, el legado de la Primera Revolución Industrial del siglo XVIII? Incorporando nuevas tecnologías, por supuesto. La disrupción impulsada por la inteligencia artificial (IA) que está ocurriendo en todo el mundo también está afectando a las fábricas. Prepárese para conocer la “fábrica inteligente”.
También llamada “fábrica futurista”, la fábrica inteligente es una plataforma de fabricación operada por un sistema automatizado basado en datos digitales y tecnología de la información y la comunicación ICT (Information and Communication Technology). Como respuesta a las limitaciones de la fábrica tradicional, dependiente del trabajo manual, la fábrica inteligente está creciendo rápidamente como una alternativa innovadora.

E-FOREST

En la visión central de Hyundai y Kia, la fábrica inteligente se entiende como una plataforma de fabricación cuya tecnología aprovecha una producción que está más orientada al consumidor que nunca. Esta visión se materializa en E-FOREST, la marca de fábrica inteligente del grupo, que se basa en tres premisas centrales: “autoflexible”, que implica procesos de producción flexibles y altamente automatizados, “inteligente”, que implica el establecimiento de sistemas de control autónomos basados en IA, y “humanidad”, que implica hacer que las operaciones peligrosas sean autónomas y construir fábricas ecológicas. Por lo tanto, E-FOREST se concibe como una red orgánica de seres humanos, naturaleza y tecnología que ayudará a desbloquear el potencial ilimitado del futuro de la movilidad; con esta idea, la propia industria se volverá más eficiente y económica, proporcionando satisfacción y valor a los futuros consumidores.

FUTUROIncorporación de Industry 4.0 para una fabricación más orientada al consumidor

La fábrica inteligente aplica tecnologías TIC, como IA, robótica, IoT y macrodatos al proceso de producción existente (ensamblaje, logística, control de calidad, etc.) para hacerlas más “inteligentes”. Los sensores de toda la fábrica recopilan y analizan datos en tiempo real para ofrecer una visión integral de todo el proceso de producción, y la integración de datos entre los procesos puede eliminar las operaciones redundantes. Lograr que los robots realicen trabajos que los humanos no pueden realizar fácilmente también puede mejorar la eficiencia así como la seguridad y el bienestar de los trabajadores. 

La revolución introducida en el proceso de producción puede liberar más tiempo y dinero para el desarrollo, ayudando a los ingenieros a centrarse en construir mejores automóviles y, en última instancia, a permitir que los consumidores disfruten de productos de alta calidad a precios razonables. Los macrodatos y la inteligencia artificial serán los responsables de predecir la oferta, dotando a la empresa de la flexibilidad necesaria para adaptarse rápidamente a los cambios repentinos del mercado; incluso, puede ser posible el análisis de los datos de cada consumidor y la individualización del proceso de producción para que se ajusten a las demandas específicas de dicho consumidor.

Objetivos centrales de las innovaciones de fabricación de Hyundai

1. Fabricación flexible

Fabricación celular (fabricación Empujar → Tirar), sin límites en la cantidad de modelos que se pueden ensamblar 
Actual: 4 modelos
HMGIC: sin límite

2. Automatización de grado superior

Automatizar la logística y el montaje a un nivel incomparable en todo el mundo
Actual: 7 % de logística automatizada
HMGIC: 70 % de logística automatizada

3. Colaboración humano-robot

Instalación de Co-bots para reducir la necesidad de mano de obra humana auxiliar
Actual: 21,5 % de la mano de obra total del asistente
HMGIC: 5 % de la mano de obra total del asistente

4. Construido bajo pedido (BTO, Built-To-Order)

La fabricación BTO minimiza el tiempo de entrega y el inventario
HMGIC: plazo de entrega de 12 horas.

5. Fábrica inteligente

Todos los datos de la cadena de valor se administran en la integración para minimizar los costos operativos
HMGIC: reducción de costos del 30 % respecto a presente

6. Control de calidad inmaculado

Uso de datos de control de calidad procedentes de procesos de control de calidad automatizados y estandarizados para alcanzar el número de cero reclamaciones

Banco de pruebas de Smart Factory Technology: HMGICs

Para hacer realidad sus visiones consumadas de la fábrica inteligente, Hyundai Motor Group fundará el Centro de innovación de Hyundai Motor Group en Singapur (HMGICs, Hyundai Motor Group Innovation Center in singapore) en el Distrito de Innovación de Jurong para finales de 2022.

Singapur es la meca de la innovación del sudeste asiático y el hogar de algunas de las principales empresas, universidades e institutos de investigación del mundo. Aprovechando este conjunto de talentos locales, el grupo busca desarrollar un ecosistema de innovación abierta dentro de los HMGICs (uno que desarrolle y valide nuevos modelos comerciales y tecnología en la cadena de valor de la movilidad futura, incluida la I+D, los negocios y la fabricación). 

En particular, se espera que los HMGICs desarrollen las plataformas de fabricación del grupo en la Industry 4.0 y sirvan como banco de pruebas de dichas plataformas. La plataforma de fabricación inteligente, que incorpora tecnologías futuristas en IA, robótica e IoT, servirá como un hito para la fábrica inteligente consumada en la visión final del grupo. Hyundai Motor Group planea aplicar la plataforma inteligente a varios procesos (la producción de vehículos eléctricos pequeños y los sistemas de fabricación BTO son algunos de los objetivos iniciales) para validar su efectividad.


Objetivos principales de los HMGIC

TECNOLOGÍA CLAVE1. Tecnologías para el proceso de producción

Sistema de etiquetas inteligentes

El sistema de etiquetas inteligentes de Hyundai Motor Group

Es bastante común tener varios modelos juntos en una sola línea de montaje; en tal caso, el sistema de etiquetas inteligentes coloca una pequeña etiqueta en la carrocería del automóvil que permite a los robots de ensamblaje reconocer las especificaciones del modelo que se ensambla. El sistema evita errores como cuando el automóvil recibe una pieza incorrecta o un ensamblaje defectuoso, lo que ayuda a mantener las tasas de defectos al mínimo.

Protocolo de inspección automatizado para sistemas ADAS

La tecnología de protocolo de inspección automatizado utiliza 6 brazos robóticos para inspeccionar rápidamente (en aproximadamente 85 segundos) los cinco sistemas ADAS del vehículo terminado (FCA, asistente de colisión frontal; LKA, asistente para mantenerse en el carril; BCA, asistente para evitar colisiones de punto ciego; SCC, control de crucero inteligente; SVM, monitor de vista envolvente). Anteriormente, estos sistemas tenían que inspeccionarse por separado, por lo que no solo se consumía más tiempo, sino que también dificultaba la prueba de sus funciones colaborativas. La nueva tecnología es mucho más fiable y productiva para garantizar la calidad.

Robot ponible industrial CEX y VEX

Diseñado para los trabajadores de la cadena de montaje que deben soportar el peso de equipo pesado y/o estar sujetos a posturas en las que sus espaldas están dobladas, el VEX es un robot ponible que reduce los problemas musculoesqueléticos y aumenta la eficiencia del trabajo. Su rendimiento y forma (ángulo y longitud) se pueden ajustar al tipo de cuerpo, la fuerza del trabajador y las condiciones laborales, y también es lo suficientemente ligero (aproximadamente 2,5 kg) como para ser útil en la mayoría de las situaciones.

2. Tecnologías para el desarrollo de vehículos y plataformas

Evaluación de diseño asistida por realidad virtual (RV)

La tecnología utiliza RV (Realidad Virtual) para crear vehículos y entornos virtuales, en los que el ingeniero puede revisar y realizar cambios en el diseño y la estructura del automóvil de manera eficiente. La tecnología permite al ingeniero entrar y salir libremente del vehículo virtual, incluso haciendo uso de las funciones como si estuviera en la vida real. Al eliminar la necesidad de construir un costoso automóvil de prueba, la tecnología reduce el tiempo promedio de desarrollo para diseñar un nuevo modelo en aproximadamente un 20 %, sin mencionar los importantes ahorros de costos. La tecnología también ofrece a los ingenieros la capacidad de realizar controles de calidad desde las primeras etapas de desarrollo; por último, otorga a la empresa la capacidad de responder de forma expeditiva a los paradigmas rápidamente cambiantes de la industria y la demanda de los consumidores.

Escaneo y aprendizaje profundo de hojas de inspección de pintura

Esta tecnología, desarrollada por AIR Lab en colaboración con el Centro de I+D de Ingeniería de Fabricación, aprovecha una gran base de datos existente de hojas de inspección de pintura, que son registros manuales de inspecciones de calidad de pintura realizadas por inspectores humanos. La información de las hojas (tiempo de inspección, modelo de vehículo, tipo de problema, ubicación de problemas) se escanea para construir una base de datos de macrodatos, que luego es analizada por algoritmos de IA para identificar soluciones a problemas con patrones. Concretamente, la tecnología y sus principios subyacentes son aplicables a otros procesos de producción, como la calibración de la geometría de la suspensión.