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Automatización de procesos

Industria 4.0, ¿revolución o evolución?

Redacción Interempresas26/07/2017

“Hasta que la materia se pueda transportar a través de Internet, habrá sistemas de llenado y envasado”. No cabe duda de que este ocurrente comentario de Hans-Jürgen Thaus, antiguo miembro del Comité Ejecutivo de Krones AG, aún sigue teniendo vigencia. No obstante, hace ya mucho tiempo que la digitalización ha cambiado la ingeniería y la construcción de las plantas, así como todo el proceso de elaboración y producción de bebidas. Además, aún queda por venir más de lo mismo con la siguiente revolución, que no es otra que Industria 4.0. Las oportunidades que aportará a la industria mundial de bebidas y líquidos líquidas podrán verse en detalle en Drinktec 2017, del 11 al 15 de septiembre de 2017, en el recinto ferial de Munich.

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El concepto Industria 4.0 plantea en primer lugar una cuestión previa: ¿cuáles son las tres fases revolucionarias o evolutivas que la precedieron? La primera fue la invención de la máquina de vapor y la consiguiente propulsión de equipos mecánicos. La segunda fase fue la ingeniería eléctrica, que permitió desarrollar aún más con la producción en masa. La tercera fue el microprocesador, que digitalizó la ingeniería de control y procesos.

La fábrica inteligente: una red de conocimientos interconectada de forma inteligente

La principal diferencia entre esta tercera etapa y la 4.0 es la aplicación intensiva de tecnologías de Internet para las comunicaciones entre personas, máquinas y productos. Se está creando una red interconectada de forma inteligente en todas las direcciones y a través de todas las fronteras de la pirámide jerárquica de las TI: desde el nivel de campo hasta el de control y funcionamiento, pasando por los niveles operativo y de negocio. En esta fábrica inteligente, las máquinas y los sistemas proporcionan información independiente sobre todos los procesos y estados principales. Los sistemas se comunican entre sí al mismo tiempo e intervienen en los procesos de producción, corrigiéndolos y optimizándolos. O dicho en pocas palabras: La materia prima sabe en qué quiere convertirse. Las máquinas saben qué pueden hacer y cuándo tienen capacidad disponible. Y prestan sus servicios de forma independiente. Por supuesto, todo se realiza en estrecha colaboración con el lado de la demanda, que se planifica con antelación a partir de datos históricos, tendencias actuales e incluso puede tener en cuenta información enviada por frigoríficos inteligentes y modelos climáticos externos.

Una fábrica inteligente de este tipo domina a la perfección secuencias complejas, resiste los tiempos de inactividad y siempre puede reaccionar con flexibilidad a los cambios en los procesos de producción. Gracias al control autónomo de la producción, se eliminan fallos y tiempos de inactividad, los equipos se usan en todo momento de forma óptima y el consumo de energía se reduce. Y, como se generan menos residuos, también disminuye el coste de materiales. “No cabe duda de que uno de los temas centrales en Drinktec serán las soluciones para una mayor digitalización de la producción, precisamente porque los procesos de producción optimizados, la eficiencia energética máxima y las materias primas son líneas prioritarias de la Industria 4.0”, señala Richard Clemens, director general de la VDMA (asociación profesional alemana de maquinaria para el procesado y envasado de alimentos).

Algunas ideas ya son una realidad

Algunas ideas de Industria 4.0 ya son una realidad: Por ejemplo, Kuba, un fabricante de robots de Augsburgo, construye la carrocería del Jeep Wrangler para Chrysler en América: en su propia fábrica, con sus propios robots y sus propios empleados. El fabricante de automóviles Chrysler se limita a suministrar los datos. De este modo, el mundo real y el virtual se fusionan mediante el uso de las tecnologías de la información, creando un concepto totalmente nuevo de producción y negocio.

En la industria de bebidas y alimentos líquidos, ya se utilizan desde hace tiempo componentes de Industria 4.0. Holger Schmidt, director internacional de alimentación y bebidas de Endress+Hauser Messtechnik GmbH Co. KG, señala al respecto: “Muchos equipos disponen de funcionalidad similar a la de tecnología Heartbeat: ellos mismos comprueban sus funciones y notifican de forma activa las futuras necesidades de intervención. La disponibilidad de un gran número de señales hace posible una mayor vinculación entre los lotes y los datos de proceso. El servicio remoto se encuentra también en la agenda. Por ejemplo, supongamos que queremos adaptar un robot de paletización a un nuevo tipo de envase. En primer lugar se lleva a cabo una simulación por ordenador externa. A continuación, el programa final se instala durante el fin de semana a través de Internet. El lunes por la mañana, al comienzo de la producción, solo es necesario hacer pequeños ajustes (si acaso)”.

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Otro aspecto fundamental de la Industria 4.0 es la producción personalizada. El objetivo es cumplir todos los requisitos del cliente... a bajo coste. “Parece una visión lejana”, señala Richard Clemens. “No obstante, precisamente el sector de bebidas se caracteriza por una rápida tendencia al cambio. La producción personalizada podría ser una respuesta a los ciclos de vida de los productos, cada vez más reducidos. Pero, hasta entonces, seguirán siendo necesarias muchas fases de desarrollo y las inversiones correspondientes”.

Relleno económico, incluso para batch size 1

RoboFill 4.0 es un proyecto de investigación interesante. Se trata de un nuevo concepto de automatización flexible que permite llenar botellas y otros recipientes de forma personalizada y económica incluso en entornos de producción ‘batch size 1’. El consorcio del proyecto actual está compuesto por la Universidad Técnica de Munich (TUM), Fraunhofer IWU (grupo de proyecto RMV), Bavarian State Brewery Weihenstephan, Beckhoff Automation GmbH & Co. KG, infoteam Software AG, Krones AG, ProLeiT AG, Siemens AG, Till GmbH, Yaskawa Europe GmbH y Zimmer Group. Por cierto: La mayoría de estas instituciones y empresas estarán presentes en Drinktec 2017, para intercambiar información directamente con los visitantes profesionales. Semejante concentración de expertos en distintas áreas convierte esta feria comercial —especialista mundial en el sector de bebidas y alimentos líquidos— en una cita imprescindible, también en materia de automatización y tecnología de la información. En una encuesta sobre Drinktec 2013, el 97% de los visitantes a la feria otorgaron a esta zona de exposición las mejores puntuaciones. Los proveedores también confirmaron este panorama tan positivo: “Drinktec es la principal plataforma internacional para hablar con nuestros dos grupos de clientes —los productores de bebidas y el sector de proveedores de componentes— sobre las tendencias futuras en automatización. Como resultado de ello, se puede obtener una buena visión de la dirección en la que avanza el uso de las tecnologías digitales”, señala Holger Schmidt, de Endress+Hauser.

RoboFill 4.0: planificación de procesos y optimización propia

En concreto, RoboFill 4.0 estará diseñado para planificar y optimizar la maquinaria y equipos por sí solo. La sincronización de las solicitudes de los clientes y los pedidos de producción, así como la planificación y control de la producción asociada tienen lugar a través de una imagen virtual del entorno de producción en la nube. En comparación con las líneas de llenado rígidas, prefabricadas y controladas del sector de bebidas, permite crear estaciones de procesamiento inteligentes con un funcionamiento altamente flexible.

De este modo, RoboFill 4.0 proporcionará, sobre todo a las pequeñas y medianas empresas, una ventaja competitiva decisiva sobre los productores de la competencia en el mercado internacional. Gunter Walden, director de las divisiones Food and Beverage y Water and Sewage de Siemens AG, lo argumenta muy bien: “Los maestros cerveceros se dieron cuenta de que, con la automatización, de pronto tenían tiempo para encargarse de lo que era en realidad su pasión: idear nuevas recetas”. Ese no es un beneficio virtual, sino algo muy tangible.

Sobre Drinktec

Drinktec se celebra en Munich desde su primera edición en 1951. Desde 1985, tiene lugar cada cuatro años y es la feria comercial más importante del sector. Fabricantes y proveedores de todo el mundo tienen la oportunidad de reunirse con productores y distribuidores de bebidas y alimentos líquidos. En Drinktec están representadas empresas de todos los tamaños: desde operadores globales hasta pymes.

En Drinktec se exhibe el futuro. Esta cita está considerada la plataforma número uno para el lanzamiento de nuevos productos en el mercado internacional. En ella, los fabricantes presentan las últimas tecnologías para el procesamiento, llenado y envasado de todo tipo de bebidas y alimentos líquidos, incluidas materias primas y soluciones logísticas. El catálogo de actividades se completa con temáticas sobre marketing de bebidas y diseño de envases.

Drinktec 2017, que tendrá lugar en el centro de exposiciones de Messe München en Múnich, del 11 al 25 de septiembre de 2017, espera atraer a unos 1.600 expositores y 70.000 visitantes. Cerca de dos tercios de los visitantes proceden de fuera de Alemania. Drinktec 2017 ocupará 14 pabellones de exposición, con una superficie de 150.000 metros cuadrados.

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