Cómo optimizar el consumo de materia prima en una fábrica de chapa

Autor: Luis Galo, Data Scientist

Nesting

La clave para optimizar el uso de la materia prima es el nesting o anidado. Es decir, la colocación de las piezas dentro de la chapa original para intentar ocupar el mínimo espacio posible optimizando su uso y aprovechando al máximo el remanente que nos quede tras el corte. Y, al mismo tiempo, reutilizando los retales para otro tipo de pedido de piezas más pequeñas, por ejemplo. El objetivo de ello es generar la menor chatarra o desperdicio posible.

Este proceso no es simple y requiere de mucho conocimiento en el uso de herramientas CAD/CAM y de las características de las máquinas de corte. Para conseguir eficiencia y precisión de la forma más sencilla posible y que permita conectarse a todo tipo de máquinas es necesario utilizar programas de Nesting o anidado de piezas como Lantek Expert que permite generar anidados óptimos y gestiona los retales de material reutilizable mediante un solo programa para todas las máquinas de corte del taller.  Con las herramientas de Lantek los clientes pueden lograr un ahorro anual de consumo de materia prima de más de un 8%.

Lantek MES

Otra capa para optimizar la planta es a través de un programa dirigido a gestionar la producción, Manufacturing Execution System (MES), con el que podemos visualizar cada fase del proceso de fabricación, ver cuál es el valor añadido y cuáles son las ineficiencias, para actuar sobre ellas. Desde la fase de diseño, hasta en el anidado, pasando por la presupuestación, como por el control del stock.

En ese sentido, e hilando con la fase de anidado, con Lantek MES planificamos la producción y controlamos ese remanente aprovechable que queda depositado en el almacén y que con Inteligencia Artificial podemos reutilizar con mayor precisión, como enseguida veremos. Porque de nada sirve acumular retales, si no tenemos un inventario de los mismos y control de los costes de reutilización.

Analítica

A todo lo anterior se le añade la capa de analítica, de Inteligencia Artificial y Aprendizaje Automático, para que los operarios puedan ver en tiempo real cómo está su planta, tanto en cantidad de producción como en carga de trabajo de la máquina; generación de desperdicios o consumo de energía. De esta forma, tomar las mejores decisiones a partir de datos objetivos.

Por tanto, La visualización de los datos en tiempo real optimiza todavía más los procesos productivos, la visualización del estado de la planta en tiempo real permite tener información esencial para la planificación de la producción e incluso para la presupuestación.

Mediante servicios de inteligencia artificial (IA) y de servicios como el CAD/CAM cloud podemos asistir a las personas en procesos complejos del sheet metal como la presupuestación mediante el precálculo de la chatarra generada, tiempos de corte, costes de energía consumida e incluso el plazo de entrega, facilitando el proceso de generación de las ofertas.

Asimismo, estas herramientas de software avanzado facilitan visualizar ineficiencias, como, por ejemplo, cuellos de botella en una determinada máquina, etc, etc.  Estos servicios avanzados se pueden utilizar incluso para hacer predicciones de la huella carbónica de la pieza presupuestada. La cantidad de CO₂ generado durante la fabricación es proporcional al material utilizado y a la energía consumida en su fabricación permitiendo conocer la huella carbónica de la planta durante incluso las ofertas, es decir antes de que se produzca la pieza.

Realidad aumentada

También se puede utilizar tecnología de visión artificial para ayudar al operario, mediante la superposición en imágenes reales de lo que realmente se quiere. Porque una imagen vale más que mil palabras, muchas veces es mejor verlo para comprobar que es correcto el diseño, el corte, la fabricación, en definitiva. Es un control de calidad previo, porque si uno se equivoca una vez se realiza el corte, esa chapa terminará en la basura, generando un desperdicio y un gasto adicional (e innecesario), Lantek dispone de un módulo de realidad aumentada para tal fin.

Control de Inventario

El control del almacén, del inventario, es una parte muy importante, porque ahí es donde está almacenado todo el material y donde también se guardan todos los restantes de cada uno de los procesos. Ese remanente se guarda para un proceso posterior para el siguiente nesting.

Mediante el control de inventario lo que se intenta es optimizar los flujos de material entre máquinas y procesos; entre máquina y almacén. Por lo que, cuanto mejor optimizado esté, más fácil será localizarlas.

Es importante señalar que, a través de Lantek MES, se puede lograr hasta un 30% de reducción de valor del almacén.

Huella carbónica (consumo de materiales y de energía)

Con la vista puesta en 2050, fecha en la que se debe alcanzar la neutralidad climática, hay que ir reduciendo la huella carbónica. Los fabricantes tienen que hacer que las máquinas y nuestros procesos sean lo más eficientes posible en el consumo de energía y materiales, bien con nueva maquinaria; bien ajustando el número de horas en funcionamiento a través de programas de optimización del ciclo productivo.

A modo de conclusión, es cierto que, a mayor capa de optimización, mayor coste, pero también, mayor eficiencia y, a la larga, mayor rentabilidad. Conforme el software vaya adquiriendo inteligencia probablemente ya no tendremos que depender del operario en la introducción de datos y se dependerá más de la máquina, haciendo que el operario sea más eficiente y productivo en otras tareas. Utilicemos, pues, todas las herramientas a nuestro alcance para optimizar al máximo los procesos productivos ahorrando costes y reduciendo la huella de carbono.