Introducción a la Industria 5.0 y el papel de la simulación de fabricación
La Industria 5.0 aborda las limitaciones tecnocéntricas de la Industria 4.0. La simulación de fabricación es esencial para implementar los elementos clave de Industria 5.0: centrado en el ser humano, sostenibilidad y resiliencia.
La industria manufacturera ha estado atravesando su cuarta gran transición desde que los artesanos dieron paso a talleres y fábricas. La primera de estas revoluciones fue la mecanización y el uso de la fuerza del vapor, a la que luego sucedió la adopción de la electricidad. Luego vino la informatización, y hoy le sigue la llegada de los sistemas ciberfísicos y el análisis avanzado, también conocido como Industria 4.0.
Sin embargo, Industria 5.0 no es una sucesión típica de 4.0. Tampoco es un término de marketing concebido por una agencia de publicidad sobrecargada de trabajo. Industria 5.0 se refiere al lado humano de 4.0 y busca abordar los problemas planteados por la adopción de 4.0.
Entendiendo la Industria 5.0
La Industria 4.0 es una revolución tecnológica que tendrá impactos humanos de gran alcance. En la fabricación, el aumento de la automatización significa que muchos trabajadores pueden verse desplazados, no solo en la planta de producción, sino también en funciones administrativas e incluso profesionales. Mientras tanto, se ha hecho muy poco para abordar algunos de los mayores desafíos que enfrentan los fabricantes, como dónde encontrar la próxima generación de trabajadores, cómo avanzar hacia una economía circular y cómo volverse más resilientes ante cambios inesperados y disrupciones en las cadenas de suministro.
Defendida por la Unión Europea, Industria 5.0 es un esfuerzo para abordar los impactos humanos de la cuarta Revolución Industrial. Parte de la creencia de que las empresas quieren hacer algo más que maximizar las ganancias y proporciona vías para integrar las preocupaciones sociales y ambientales en la innovación tecnológica.
El altruismo juega un papel en esto, pero también hay un fuerte elemento de interés propio. Los jóvenes quieren trabajar para organizaciones con conciencia social y la gente quiere comprar en empresas que se comporten de manera responsable. Entonces, al adoptar los principios de Industria 5.0, las organizaciones desean salvaguardar su futuro
Los tres elementos de la Industria 5.0
La Industria 5.0 pretende promover:
- Centrado en las personas
- Sustentabilidad
- Resiliencia
Centrado en las personas
Esto propone que los trabajadores sean vistos como inversiones y no como costos. Por lo tanto, en lugar de buscar reducir los costos laborales, los fabricantes deberían buscar la forma de maximizar el rendimiento de sus empleados. Esto lleva a la opinión de que los procesos deben adaptarse para los trabajadores, y los trabajadores deben recibir las herramientas que los ayude a hacer mejor su trabajo.
Algunos de los componentes clave que respaldan el enfoque centrado en las personas son:
- Exoesqueletos robóticos
- Realidad aumentada
- Realidad virtual
- Usables
- Cobots
- Analítica
Además, para maximizar los beneficios de estas nuevas tecnologías, que incluyen una mayor productividad, menos residuos y menos accidentes, se debe incluir a los trabajadores en su diseño e implementación. Como parte de esto, se cree que existe una clara necesidad de mejorar y volver a capacitar.
Sustentabilidad
Las empresas quieren reducir su impacto ambiental mediante el uso de fuentes de energía alternativas para minimizar su huella. Al mismo tiempo, es importante reducir los costos operativos pero también atraer a jóvenes talentos. Las empresas se están dando cuenta de que es lo correcto y están agregando planes de sostenibilidad a su estrategia.
Una razón es reducir los costos operativos al reducir el consumo de recursos y el desperdicio. Otra es que es porque es lo que los empleados, y los reclutas más jóvenes, en particular, quieren ver. Y una tercera razón es que es lo correcto.
Industria 5.0 aborda cómo los fabricantes y otros pueden avanzar hacia una economía circular donde el reciclaje es parte integral de la producción y el consumo. Con énfasis en esto, además de la reutilización, la Industria 5.0 fomenta la adopción de inteligencia artificial (IA) y fabricación aditiva para evitar el agotamiento de los recursos y la degradación ambiental.
Resiliencia
Desde la escasez de chips y el COVID-19 hasta los picos en los precios de la energía, los eventos recientes han renovado el enfoque en la cadena de suministro y otros riesgos comerciales. La resiliencia en este contexto se refiere a que los fabricantes encuentren formas de volverse más flexibles, receptivos y adaptables frente a eventos disruptivos.
Algunas herramientas y capacidades que desempeñarán un papel en esto son:
- Despliegue de fábricas modulares
- Nuevos materiales (y la capacidad de hacer una transición fluida entre fuentes)
- Fábricas operadas a distancia
- Monitoreo de riesgos en tiempo real
- Ciberseguridad mejorada
¿Para quién es la Industria 5.0?
Cualquier percepción de que la Industria 5.0 (y también la Industria 4.0) es solo para fabricantes globales con mucho dinero es incorrecta. Las PYMES son tan capaces de adoptar estas nuevas tecnologías y perspectivas como sus hermanos más grandes, y quizás más. Para muchas de las tendencias y tecnologías discutidas anteriormente, la implementación depende tanto de la mente abierta y la voluntad de cambiar como de los recursos financieros, y estas son áreas en las que las PYME suelen sobresalir.
Cómo la simulación respalda la transición a la Industria 5.0
Las fábricas y los procesos de fabricación se están volviendo más inteligentes y los competidores nunca dejan de buscar una “ventaja”. En este contexto, es más importante que nunca seguir cambiando y mejorando, pero también hacerlo más rápido y evitar errores.
La simulación de fabricación juega un papel clave en los tres elementos de Industria 5.0. Al modelar los sistemas de fabricación existentes o propuestos, proporciona un “sandbox virtual” que permite la exploración de ideas y alternativas sin riesgos. Se utiliza para obtener una comprensión más profunda de operaciones y relaciones complejas, para identificar problemas o conflictos potenciales, y para identificar oportunidades y resolver problemas actuales.
Las formas específicas en que la simulación apoya una transición a la Industria 5.0 incluyen:
- Creación de gemelos digitales
- Puesta en marcha virtual
- Modelado de interrupciones en la cadena de suministro
- Evitación de viajes
- Experimentación sin riesgos
- perfeccionamiento
Un gemelo digital es una representación completa y precisa de una parte o la totalidad del proceso de producción. Lo que es más importante, al conectarlo a sensores instalados en el sistema físico, mantiene la fidelidad a las condiciones del mundo real. Con esto, es posible evaluar los cambios y el impacto de las interrupciones y proponer cronogramas de producción alternativos. También ayuda con los problemas de depuración y puede evitar la necesidad de que los técnicos viajen a los lugares de trabajo o a las fábricas.
La puesta en marcha virtual utiliza un gemelo digital para acelerar la implementación de nuevos equipos y procesos. Reunir esto antes de que finalice la construcción del equipo acelera la programación y la depuración y permite un comienzo más temprano de la capacitación del operador.
Una herramienta para la Industria 5.0
Al centrarse en cuestiones humanas y otras relacionadas con las organizaciones sin fines de lucro, la Industria 5.0 aborda las limitaciones tecnocéntricas de la Industria 4.0. Sin embargo, la adopción dependerá de la capacidad de modelar los sistemas existentes para su optimización y explorar alternativas antes de implementar el equipo. La simulación es la herramienta que proporciona este “sandbox virtual”. Visual Components es líder en simulación de fabricación en 3D.
En Visual Components, queríamos obtener más información sobre este cambio a Industry 5.0, por lo que trabajamos con la firma de investigación de mercado OnePoll para recopilar las opiniones de los tomadores de decisiones de fabricación 360 en el Reino Unido, EE. UU. y Europa (Alemania y Francia). Se preguntó a los participantes sobre sus problemas actuales, su progreso en el ahorro de costos, la adopción de procesos eficientes y resilientes, y el estado actual de sus empresas en términos de sostenibilidad.
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