La automatización en la industria para mejorar la competitividad

Milthon Lujan Monja

La automatización en la industria puede considerarse como una nueva revolución en la industria manifacturera, con robots y máquinas asumiendo tareas que alguna vez fueron realizadas por humanos.

El sector industrial es importante para la economía de cada país, y permanece como el principal impulsor del crecimiento y de la generación de empleo (Bahrin et al., 2016). En este sentido, las políticas gubernamentales deben promover la automatización en sus industrias para mantenerse competitivas en los mercados internacionales.

La automatización industrial es una estrategia de fabricación importante que emplea técnicas y prácticas modernas para lograr una ventaja competitiva sostenible en la industria manufacturera (Acharya et al., 2018). El mercado mundial para la automatización industrial fue de US$191 mil millones en el 2021, y se proyecta que alcance US$395 mil millones en 2029.

Por otro lado, la automatización industrial a menudo se asocia con la “Cuarta Revolución Industrial” (Industria 4.0) debido a que viene siendo impulsada por tecnologías innovadoras como la inteligencia artificial, computación en la nube, Big Data, Internet de las Cosas, entre otras (Berg, 2021).

La automatización permite a las empresas aumentar la eficiencia, reducir los costos y mejorar la seguridad en las fábricas y otros entornos industriales; de esta forma, se hace necesario que las diferentes compañías implementen estrategias que le permitan adoptar la automatización como parte de sus procesos.

En este artículo queremos brindarte los conceptos básicos de la automatización industrial, los beneficios de implementar estas tecnologías, los tipos y como implementar la automatización en tu compañía.

¿Qué es la automatización industrial?

El término “automatización” describe una amplia variedad de tecnologías, métodos y herramientas usadas para reducir la intervención humana en procesos, haciéndolos más eficientes, rápidos, productivos y libres de error (Berg, 2021).

Por su parte, Gupta et al., (2017) indica que la automatización es el proceso en la industria donde varias operaciones de producción son convertidas de un proceso manual, a un proceso automatizado o mecanizado.

En este sentido, la automatización en la industria, o automatización industrial, es el uso de sistemas de control, como computadoras o robots, y tecnologías de información para manipular diferentes procesos y máquinas en una industria, para realizar tareas que son realizadas por los humanos. Esta tecnología puede incluir todo, desde robots en línea de montaje hasta sistemas de gestión de inventario controlados por computadora.

El objetivo de la automatización es aumentar la eficiencia y reducir los costos, al tiempo que mejora la seguridad y el control de calidad en el proceso de fabricación; y con la ayuda de la inteligencia artificial, la automatización industrial es cada vez más avanzada y eficaz.

La automatización en la industria con robots industriales para paletizar productos alimenticios como pan y tostadas en una panadería en Alemania. Fuente: KUKA Roboter GmbH, Bachmann
La Automatización en la industria con robots industriales para paletizar productos alimenticios como pan y tostadas en una panadería en Alemania. Fuente: KUKA Roboter GmbH, Bachmann

Beneficios de la automatización en la industria

Las funciones de la automatización se centran principalmente en los procesos de fabricación, control de calidad y manejo de materiales. En este sentido, la automatización en la industria ofrece numerosos beneficios, entre los cuales se incluyen mayor eficiencia, reducción de costos, mayor seguridad y mejor control de calidad.

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Mediante el uso de máquinas y robots para realizar tareas, los fabricantes pueden producir bienes a un ritmo más rápido y con mayor precisión. Esto puede generar mayores ganancias y una ventaja competitiva en el mercado.

Además, la automatización en la industria puede reducir el riesgo de accidentes y lesiones de los trabajadores en el lugar de trabajo y mejorar las condiciones generales de seguridad de los trabajadores.

Manesis y Nikolakopoulos (2018) y Berg (2021) resumen los beneficios de la automatización en la industria en:

  • Incremento de la producción y de la productividad, debido a que las fábricas pueden operar 24/7.
  • Reducción de los costos, debido a la reducción de la mano de obra.
  • Mejora de la calidad y consistencia de los productos.
  • Mayor seguridad debido a que la minimización de los errores humanos conduce a la reducción de accidentes.
  • Mejora en la utilización de las materias primas debido a la reducción en la pérdidas
  • Reducción del consumo de energía.
  • Incremento del valor agregado y la capacidad humana.
  • Nuevo nivel de soporte de datos y trazabilidad de la producción.
  • Monitoreo en tiempo real y mantenimiento predictivo.

Por otro lado, en los últimos años la inteligencia artificial viene jugando un papel clave en la automatización de procesos industriales; en este sentido, los beneficios de incorporar la IA incluyen:

  • Mejorar la eficiencia al optimizar los programas de producción y reducir el tiempo de inactividad.
  • Ayudar a reducir costos al identificar áreas donde se desperdician recursos y sugerir formas de optimizar los procesos.
  • Aumentar la seguridad en el lugar de trabajo al detectar y corregir problemas de calidad en la línea de producción y al predecir fallas en los equipos antes de que sucedan.

Tipos de automatización industrial

Existen varios tipos de automatización industrial. En base al nivel de integración y la flexibilidad, Dey y Sen (2020) describen tres categorías: automatización fija, automatización programable y automatización flexible.

Cada tipo de la automatización en la industria tiene sus propias ventajas y desventajas, y los fabricantes deben elegir el tipo de automatización adecuado para sus necesidades específicas.

Automatización fija

La automatización fija implica el uso de máquinas que están diseñadas para realizar una tarea específica repetidamente, como una línea de montaje.

Las operaciones involucradas en la secuencia son usualmente simples, pero la integración y coordinación de muchas operaciones lo convierten en un sistema complejo.

Automatización programable

La automatización programable implica el uso de máquinas que pueden programarse para realizar diferentes tareas, como un robot que puede programarse para soldar, pintar o ensamblar piezas.

La secuencia de operaciones es controlada por un grupo de instrucciones que pueden ser modificadas basadas en los requerimientos.

Automatización flexible

La automatización flexible implica el uso de máquinas que se pueden reprogramar para realizar diferentes tareas, como una máquina que se puede reconfigurar para producir diferentes productos.

¿Cómo implementar la automatización en la industria?

Es importante destacar que la automatización en la industria debe tener un enfoque multidisciplinario que requiere conocimiento y experiencia de varios sectores de la ingeniería, como la eléctrica, electrónica, química, mecánica, comunicaciones, procesos y software.

Identificar áreas para la automatización

El primer paso para implementar la automatización en la industria es identificar las áreas que pueden beneficiarse de la automatización.

Busca tareas que sean repetitivas, que requieran mucho tiempo o que requieran un alto nivel de precisión. Estas son las tareas que se pueden automatizar para mejorar la eficiencia y reducir los errores.

También puedes consultar con tus empleados para obtener su opinión sobre las áreas que podrían beneficiarse de la automatización.

Una vez que has identificado las áreas de automatización, puedes comenzar a buscar las mejores soluciones para tu compañía.

Elige la tecnología de automatización adecuada

Cuando se trata de elegir la tecnología de automatización adecuada para tu fábrica, es importante tener en cuenta sus necesidades y objetivos específicos.

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Existen muchos tipos diferentes de tecnologías de automatización disponibles, entre los cuales se incluyen la robótica, los sistemas de transporte y los vehículos guiados automatizados.

Cada tecnología tiene sus propias fortalezas y debilidades, por lo que es importante investigar y elegir la que mejor se adapte a tus necesidades.

También puedes considerar trabajar con un consultor de automatización para que te ayude a tomar la decisión correcta y garantizar un proceso de implementación sin problemas.

Desarrolla un plan para la implementación

Antes de implementar la automatización en tu fábrica, es importante desarrollar un plan que describa los pasos que seguirá y el cronograma para cada paso.

Este plan debe incluir un análisis detallado de los peces y flujos de trabajo actuales, así como una evaluación de los posibles beneficios y riesgos de la automatización. También debe identificar cualquier barrera potencial para la implementación, como restricciones presupuestarias o resistencia de los empleados, y desarrollar estrategias para superarlas.

Una vez que tengas un plan sólido, puedes comenzar el proceso de selección e implementación de la tecnología de automatización adecuada para tu compañía.

Entrena a los empleados en la nueva tecnología

Uno de los pasos más importantes para implementar la automatización industrial en tu empresa es capacitar a tus empleados en la nueva tecnología. Esto ayudará a garantizar que puedan usar la tecnología de manera efectiva y eficiente, y que se sientan cómodos con los cambios que se están realizando.

Debes proporcionar capacitación a todos los empleados que trabajarán con la nueva tecnología, incluidos los operadores, el personal de mantenimiento y los supervisores.

También es importante brindar capacitación y apoyo continuo para garantizar que los empleados continúen usando la tecnología correctamente y que cualquier problema o inquietud se aborde de manera oportuna.

Supervisar y corregir

Una vez que tu sistema de automatización industrial está en funcionamiento, es importante monitorear su desempeño y hacer los ajustes necesarios.

Esto puede ayudar a garantizar que el sistema funcione con la máxima eficiencia y que cualquier problema se resuelva antes de que se convierta en un problema mayor.

El monitoreo regular también puede ayudar a identificar áreas donde se pueden realizar mejorar adicionales. En este sentido, es necesario contar con un equipo de profesionales/técnicos para monitorear el sistema y realizar los ajustes necesarios.

Inteligencia artificial y la automatización industrial

La inteligencia artificial (IA) mejora la automatización en la industria al permitir que las máquinas aprendan de los datos y tomen decisiones basadas en esos datos. Esto significa que las máquinas pueden adaptarse a las condiciones cambiantes y realizar ajustes en tiempo real, sin necesidad de intervención humana.

Por ejemplo, la inteligencia artificial se puede utilizar para optimizar los programas de producción, predecir fallas en los equipos antes de que sucedan e incluso detectar y corregir problemas de calidad en la línea de producción.

Al incorporar la inteligencia artificial en la automatización industrial, las empresas pueden mejorar la eficiencia, reducir costos y aumentar la seguridad en el lugar de trabajo.

Desafíos de implementar la automatización en la fabricación

Si bien la automatización puede traer muchos beneficios a la industria manufacturera, también existen desafíos que surgen con la implementación de esta tecnología.

En este sentido, Dey y Sen (2020) identificaron los siguientes desafíos:

  • Alta inversión de capital, debido a que un sistema automatizado puede costar millones de dólares para el diseño, fabricación e instalación.
  • El alto nivel de automatización requiere la mayor sofisticación en el mantenimiento.
  • Cualquier sistema de producción automatizado usualmente tiene un bajo grado de flexibilidad en términos de posibles productos.
  • El requerimiento de empleados disminuye sustancialmente, lo que genera un mayor desempleo.
  • Con el aumento en el uso de equipamiento motorizado, la demanda de energía y los desechos industriales se incrementan.
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A pesar de los desafíos descritos, muchos fabricantes están adoptando la automatización como una forma de mantenerse competitivos en un mercado cada vez más globalizado.

Ejemplos de automatización

En la actualidad, la automatización puede ser encontrada en prácticamente todas las áreas de nuestra vida, cubriendo un amplio rango de aplicaciones, desde herramientas para los consumidores y aplicaciones en el hogar, hasta sistemas complejos y avanzados, vehículos de transporte, fábricas, incluso aplicaciones bancarias (Berg, 2021).

El ejemplo más conocido de la automatización en la industria es una línea de montaje de vehículos operada por robots; sin embargo, ahora podemos encontrar ejemplos en diferentes campos, como por ejemplo en la cosecha de frutas, la siembra, clasificación de peces, vehículos autonómos, entre otros.

Línea de ensamblaje de la primera generación de vehículos electrícos de Volkswagen construido con la tecnología de la automatización en la industria de Siemens. Fuente: Julia.Roesler
Línea de ensamblaje de la primera generación de vehículos electrícos de Volkswagen construido con la tecnología de la automatización en la industria de Siemens. Fuente: Julia.Roesler

El futuro de la automatización industrial

La automatización está transformando rápidamente la industria manufacturera, con el potencial de revolucionar la forma en que se fabrican los productos.

Mediante el uso de máquinas y robots para realizar tareas que antes realizaban los humanos, los fabricantes pueden aumentar la eficiencia, reducir los costos y mejorar la calidad del producto.

La automatización también permite a los fabricantes personalizar productos para satisfacer las necesidades específicas de los clientes, creando nuevas oportunidades de crecimiento e innovación.

A medida que la automatización continúa evolucionando, desempeñará un papel cada vez más importante en la configuración del futuro de la industria.

Conclusión

La automatización en la industria se ha convertido en una variable competitiva para los diversos sectores industriales; en el sentido de que ofrece beneficios como la reducción de costos, incrementa la productividad y disminuye el riesgo de accidentes.

La inteligencia artificial, la big data, la internet de las cosas, los gemelos digitales, entre otras tecnologías apertura nuevas áreas para la automatización en la industria, permitiendo el surgimiento de enfoques como “fábricas inteligentes”.

No obstante, los procesos de automatización industrial aún son costosos para la pequeñas y medianas empresas; en este sentido, los gobiernos deben implementar políticas que impulsen los procesos de automatización.

Referencias bibliográficas

Acharya, V., Sharma, S. K., & Gupta, S. K. (2018). Analyzing the factors in industrial automation using analytic hierarchy process. Computers & Electrical Engineering, 71, 877-886.

Bahrin, M. A. K., Othman, M. F., Azli, N. H. N., & Talib, M. F. (2016). Industry 4.0: A review on industrial automation and robotic. Jurnal teknologi, 78(6-13).

Berg Christian. 2021. The Complete Guide to Industrial Automation. Clarify

Dey, C., & Sen, S. K. (Eds.). (2020). Industrial automation technologies. CRC Press.

Gupta A., S. Arora, J Westcott. 2017. Industrial automation and robotics. Mercury Learning and Information LLC. 590 p.

Manesis, S., & Nikolakopoulos, G. (2018). Introduction to industrial automation. CRC Press.

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