Inteligencia artificial en la industria de la chapa o cómo optimizar procesos

                                   Autor: Luis Galo, responsable de IA en Lantek 

El objetivo es hacer más eficiente la planta en un sector muy competitivo mediante la aplicación de metodologías que se utilizan en otros sectores más digitalizados, desde detección de anomalías en los distintos procesos productivos, reducir desperdicios (chatarra, horas inactividad, …), pasando por multiplicar la generación de ofertas personalizadas o bien elaborar presupuestos más precisos y rápidos, por citar algunos ejemplos que enseguida veremos.

Pero antes, entendamos cómo trabaja la Inteligencia Artificial (IA). A través del estudio de los datos almacenados en las bases de datos y observando lo que el usuario hace diariamente, el sistema extrae un comportamiento general y óptimo que usa como modelo que es capaz de simular de forma óptima lo que haría el usuario. De esta forma, los programas se pueden automatizar total o parcialmente mediante un modelo de IA. De momento, aquellos más sencillos, pero con el tiempo también se aplicará en otros más complejos. Por ahora, lo que se busca es enseñar a las máquinas para anticipar soluciones que ayuden a los operarios a ser más eficientes, ágiles y productivos.

Por lo tanto, ambos, Inteligencia Artificial y humanos se necesitan recíprocamente. La tecnología para que las personas contribuyan a mejorar estas herramientas avanzadas; las personas, para tomar mejores decisiones. En definitiva, en el proceso de automatización siempre será necesaria la experiencia y las habilidades de los profesionales, pues la IA todavía no es capaz de superar la inteligencia de las personas. Sí nos supera en procesar grandes cantidades de datos a velocidad de vértigo y, efectivamente, con una tasa de error inferior, pero siempre requerirá de un operario para tomar la decisión final o para entrenarlo.

Ahora que entendemos cómo se produce ese aprendizaje automático, veamos diferentes aplicaciones prácticas en nuestras plantas.  

Usos concretos de la IA

En la actualidad, uno de los grandes desafíos a los que se enfrentan los fabricantes es la enorme cantidad de material desperdiciado que se genera al producir piezas. El uso de la inteligencia artificial en software CAD/CAM está demostrando ser determinante para conseguir reducir la chatarra. A través del aprendizaje automático se consigue optimizar la colocación y el corte de las piezas, reduciendo al máximo la generación de desperdicios. Y esto se traduce en menores costes para la planta. 

Otra de las soluciones es la detección de anomalías. Esto se consigue introduciendo los datos de todos los procesos en el programa de tal manera que si, por ejemplo, se produce un problema eléctrico y se para momentáneamente una máquina de corte el sistema sea capaz de reconducir la producción una vez se resuelva la incidencia. También nos podemos encontrar en situaciones en las que una de las fases de la fabricación de piezas presenta un problema. El sistema está diseñado para que si detecta alguna anomalía salte una alarma en el programa y el operario pueda identificar el problema y pueda resolverlo rápidamente.

El mantenimiento predictivo es fundamental para dar certidumbre a la producción y la IA, nuevamente, abre enormes posibilidades, evitando posibles fallos y defectos en producción al anticipar el mantenimiento. En este sentido, el aprendizaje automático enseña al sistema a repartir la carga de trabajo de forma más optimizada cuando, por ejemplo, una máquina deba estar parada porque requiera de una revisión. 

A nivel de ofertas, el sistema es también capaz de superar a los humanos y recabar datos de costes de la materia prima, energéticos y mano de obra, entre otros, de forma más rápida, realizando ofertas en tiempo récord más ajustadas y ad hoc.

Resulta también interesante la capacidad que tienen los sistemas de Inteligencia Artificial en detectar patrones de consumo y tendencias. Para ello es indispensable que a partir de la sensorización de máquinas y procesos se recaben todos los datos que se van generando en una planta. De este modo, el programa puede trabajar para afrontar de forma más eficiente picos de demanda. Incluso en un tiempo no muy lejano se conseguirán anticipar eventuales pedidos.

En la elaboración de presupuestos es muy útil. Sabemos lo complejos que son en nuestro sector. La IA ayuda a aliviar el tiempo y recursos consumidos durante el proceso de generación de las ofertas. En este caso es especialmente importante no gastar muchos recursos, ya que no todas las ofertas son aceptadas, por lo que el tiempo perdido en esas ofertas no aceptadas es tiempo gastado.

El software de presupuestos con IA se integra con el programa de CAD/CAM, lo que permite realizar las valoraciones de forma más rápida y precisa al recopilar información sobre geometría de las piezas, salarios por hora, tiempo de colocación y tipo de material, entre otros procesos.

Propuesta de valor

En Lantek llevamos años utilizando las matemáticas y la ciencia de la inteligencia Artificial para aplicarlo a las fábricas de corte de chapa y de metal. Tenemos capacidad de computación y datos para ayudar a los usuarios de nuestro software en lo que saben hacer. La IA tomará la mayoría de la decisiones, pero en momentos puntuales requerirá de la intervención del usuario, en estos casos especiales el modelo se reajustará para adecuar sus respuestas a las nuevas condiciones.

De lo que se trata, al fin y al cabo, es de guiar a los fabricantes que usan programas de diseño y corte (CAD/CAM) y de gestión de fabricación (MES) para hacerlos más usables y reducir las necesidades de asistencia técnica. En este sentido, en Lantek desarrollamos programas de Inteligencia Artificial que ayudan a procesar los datos para orientar al usuario en cada proceso de fabricación, haciendo la tarea más sencilla, a la vez que más eficiente y productiva.

El software con IA de Lantek opera a partir de tres pilares: optimización de la producción, visibilidad de los datos e inteligencia analítica.

Para ello, como comentábamos, es necesario tener la fotografía de nuestra planta, recabar todos los datos que nos permitan tener una panorámica completa de la fábrica. A partir de aquí, se van procesando los datos y los algoritmos van aprendiendo para optimizar la producción.

¿Te animas a dotar de Inteligencia Artificial tu fábrica para ser uno de los líderes de la Industria 4.0 en el sector de la chapa y el metal?