Inteligencia artificial y robótica en fabricación

La evolución de la industria de la fabricación se hace evidente con la implementación de robots con inteligencia artificial. El motivo: minimizar la mano de obra humana, mejorar la eficiencia y simplificar el sistema de fabricación. Años atrás, se necesitaba más de una persona para gestionar un sistema de tareas pero con la implentación de robots basados en inteligencia artificial un solo bot es suficiente por sistema de tareas. En este artículo revisaremos qué papel tiene la inteligencia artificial y la robótica en la industria de la fabricación y cuales son sus ventajes y desventajas.

La inteligencia artificial es el motivo por el que la industria de la fabricación ha evolucionado, ayudando a tomar decisiones de producción al instante y de manera más inteligente. La gente prefiere productos a medida antes que un objeto carísimo de producción industrial y la inteligencia artificial puede minimizar el coste de mano de obra. La IA es el paso que sigue a la robótica en cuanto a mejora de la productividad y minización de los costes de producción. Las causas principales de la evolución lógica de la industria es la escasa demanda y capacidad de planificación, los lugares de trabajo inseguros, como la exposición de los trabajadores a productos nocivos que se utilizan en las fábricas, la ineficacia, una producción más lenta y costosa, etc.

La inteligencia artificial es esencial para la supervivencia y mejora de las industrias. Los robots son muy importantes en la producción, embalaje y envío de productos que necesitan menos ayuda manual. 

¿Cuál es la importancia de la inteligencia artificial y la robótica en la industria de la fabricación? 

Estos son los argumentos que apoyan su utilización:

Control de daños y mantenimiento rápido  

Con la ayuda de robots con inteligencia artificial, resulta más fácil detectar y resolver un fallo, ya que están programados para ello y aplican soluciones para reparar el daño.

Control automático

Los avances tecnológicos facilitan el control del funcionamiento completo de un sistema con solo un toque. La maquinaria de inteligencia artificial están programadas de tal manera que pueden funcionar automáticamente y manualmente dependiendo de la situación.

Producción basada en la demanda 

Cada fase está monitorizada por sensores que envían datos a un software basado en inteligencia artificial y la producción se gestiona de acuerdo a estos datos, dependiendo de la demanda y la capacidad.

Cercana al mundo real

Los robots con inteligencia artificial y software se acercan mucho más al mundo real, pues entienden y responden con el lenguaje natural del usuario, ya que no solo usan datos semánticos sino también episódicos, basados en la experiencia.

En funcionamiento de la IA y la robótica en el campo de la fabricación 

Aquí tienes una lista de algunas empresas importantes que están contribuyendo a la mejora del sector de la fabricación al invertir en un enfoque basado en el aprendizaje. Se trata de Bosch, Intel, Microsoft, General Electric, Siemens etc. Aquí os contamos los detalles sobre cómo estas empresas tan diferentes están usando esta tecnología:

Siemens

Utilizan una red neuronal para controlar su planta de acero, lo que les ha ayudado a desarrollar la inteligencia artificial para la fabricación. Siemens lanzó Mindsphere (en fase beta), una smart cloud creada para monitorizar las flotas de máquinas para servicios.

Su objetivo principal es monitorizar, grabar y analizar todos los procesos desde el diseño hasta la recuperación y así encontrar fallos que corregir en el menor tiempo posible.

El logro más importante de Siemens en el campo de la IA es la mejora en la emisión desde una turbina de gas específica, incluso mejor que un ser humano. Las turbinas de gas más recientes tienen 500 sensores que continúan monitorizando la temperatura, presión, etc. Luego, estos datos se incorporan a la red neuronal basada en inteligencia artificial. También están investigando cómo ajustar las válvulas de combustible para crear las condiciones óptimas para la combustión, basada en unas condiciones atmosféricas específicas, y el estado actual del equipo.

Según un informe de la web oficial de Siemens, unos investigadores han desarrollado un robot de dos brazos que, con la ayuda de la inteligencia artificial, es capaz de fabricar productos sin haber sido programado. Los brazos del robot dividen el trabajo de manera autónoma y lo completan juntos en menos tiempo. El funcionamiento de las manos se ha demostrado en la Siemens Corporate Technology (CT) en Munich, la unidad de investigación global de la empresa. the company’s global research unit. La inteligencia artificial ha cumplido con éxito su objetivo de optimizar las turbinas de gas y monitorizar y mantener el smart grid y otras unidades industriales.

 

General Electric (GE)

Con más de 500 fábricas por todo el mundo, su principal objetivo es convertirlas en unidades inteligentes.

Brilliant Manufacturing suite es un sistema que GE lanzó para rastrear y procesar todo lo que ocurre en el proceso de fabricación y resolver los problemas e ineficiencias antes de que surjan.El objetivo del Brilliant Manufacturing Suite  de GE es vincular diseño, ingeniería, fabricación, cadena de suministro, distribución y servicios en un sistema global, escalable e inteligente.

Según informes recientes, están trabajando con drones, robots, inteligencia artificial y análisis predictivo para inspeccionar zonas de difícil acceso, lo que permitirá la optimización y mantenimiento automático de unidades industriales. GE Ventures lanzó Avitas Systems para elevar el nivel en la industria de servicios de inspección utilizando la inteligencia artificial y la robótica.

Trabajan con un sistema basado en la nube, alojado en el software Predix de GE, que recupera y analiza los datos provenientes de sensores ubicados en los drones. Los drones sin piloto y con sensores pueden manejar fácilmente el calor y utilizar cámaras infrarrojos y otros sensores para ayudar a detectar problemas antes de que ocurran. Estos drones recogen los datos y los introducen en la plataforma de Avitas System, que recomendará una inspección, mantenimiento y diversos cambios con el paso del tiempo.

Bosch

Para conseguir los avances tecnológicos más recientes, se creó en 2017 el Bosch Center for Artificial Intelligence. Bosch aspira a crear un impacto en el mundo real mediante la IA. Actualemente se encuentran trabajando en seis areas utilizando tecnología IA:

  • Modelado de dinámicas basado en inteligencia artificial: El modelado basado en inteligencia artificial de un sistema físico fijo ya se utiliza, pero el modelado de un sistema de dinámicas es más complejo, ya que se necesitan comprender los parámetros de comportamiento y control.
  • Deep Learning explicable: el Deep learning (o aprendizaje profundo) es un subcampo dentro del machine learning que trata con un algoritmo muy similar a la estructura del cerebro. El deep learning tiene muchas ventajas en cuanto a precisión se refiere, aunque se requiere un mayor avance en la consecución de la precisión y la robustez basada en varios sensores.
  • IA y Deep Learning a gran escala: Para conseguir una inteligencia artificial eficiente a gran escala, es necesario el desarrollo del machine learning y trabajar en distintas técnicas para exporar hiper parámetros de espacios multidimensionales.
  • Comprensión del entorno y toma de decisiones: Se han centrado en aprender un modelo apropiado del entorno construyendo un modelo generativo de probabilidad con los datos recogidos, lo que les ayuda a tomar decisiones, controlar y optimizar.
  • Optimización del control con aprendizaje de refuerzo: Como Bosch trabaja principalmente en el campo de la fabricación, han encontrado formas de implementar la inteligencia artificial en la producción y convertir la fábrica en algo autocalibrado. Están trabajando en la transferencia de conocimientos y soluciones para reducir el tiempo de preparación y flexibilizar las estructuras de control con el objetivo de mejorar el rendimiento.
  • Planificación dinámica multiagente: Un sistema autónomo multiagente es el motor del avance de las industrias. El equipo de investigación de Bosh está trabajando en la creación de una base sólida para la planificación y programación dinámica de flotas de robots.

Bosch está a punto de transformar sus productos y servicios y atraer más clientes.

Conclusion

La inteligencia artificial y la robótica, en colaboración con nuevas tecnologías como la impresión 3D, demostrarán sus ventajas al ayudar al avance del sector de la fabricación y a la satisfacción de las demandas del consumidor.

¿Conoces algún otro ejemplo de inteligencia artificial y robótica aplicadas a la industria de la fabricación?

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