Manufactura y Cadenas de Valor

¿Son las microfábricas el futuro de la manufactura?

Ingeniero de fábrica usando tableta digital en fábrica de fabricación de electrodomésticos; IIoT, IA, fabricación avanzada, microfábricas.

Las microfábricas podrían ser el futuro de la manufactura. Image: Getty Images/iStockphoto/simonkr

Raimund Klein
Chief Executive Officer, International Centre for Industrial Transformation
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Tecnologías emergentes

  • Las microfábricas son pequeñas y medianas instalaciones de fabricación modular que utilizan tecnología punta, como la inteligencia artificial, para optimizar sus operaciones.
  • Las microfábricas pueden generar importantes ahorros de costes, eficiencia y energía en comparación con las fábricas tradicionales.
  • Aunque hay algunas empresas que ya han creado microfábricas con éxito, algunos sectores siguen necesitando las herramientas y los marcos adecuados para resolver cómo llevar a cabo este tipo de transformación.

La Industria 4.0 -la transformación digital- está revolucionando el futuro de la manufactura. Tecnologías como la inteligencia artificial (IA) y la automatización están ayudando a la industria a impulsar la eficiencia operativa y lograr un aumento significativo de la productividad -entre 15% y 30% en algunos casos-, junto con reducciones del tiempo de inactividad de hasta 50%.

Las innovaciones tecnológicas también han propiciado la aparición de microfábricas. Se trata de instalaciones de manufactura más pequeñas que utilizan herramientas y soluciones de vanguardia para obtener una ventaja competitiva. Ofrecen nuevos niveles de flexibilidad y escalabilidad que las fábricas convencionales de mayor tamaño tienen dificultades para alcanzar.

Las microfábricas consumen menos energía y necesitan menos personal que las fábricas tradicionales porque utilizan nuevas tecnologías más eficientes. La IA, el aprendizaje automático, los macrodatos y otras tecnologías innovadoras ayudan a las microfábricas a eliminar residuos, optimizar procesos y personalizar para sus clientes.

Las microfábricas también son modulares, lo que se presta a grandes volúmenes de producción. Cada microfábrica puede considerarse una "célula" de una línea de producción más extensa. Estas células pueden realizar diversas tareas de manufactura, lo que acelera los tiempos de producción al funcionar en tándem.

Aunque las fábricas tradicionales todavía tienen mucho que ofrecer en términos de economías de escala y eficiencia operativa, la modularidad de las microfábricas permite a los fabricantes ser más eficientes. Muchos también están utilizando la IA y el internet industrial de las cosas (IIoT) para impulsar aún más estas eficiencias.

Mejora de las operaciones y mayor sostenibilidad

Las ventajas inherentes a las microfábricas podrían cambiar las reglas del juego de la manufactura, pero ¿podrían las microfábricas impulsadas por IA sustituir a las instalaciones tradicionales? He aquí cuatro formas en las que las microfábricas ya están demostrando ser más sostenibles que sus homólogas convencionales -lo que podría ayudarlas a dominar la industria manufacturera en un futuro próximo.

1. Mejor coste-efectividad

A medida que la tecnología de que disponen las fábricas modernas sigue cambiando, muchos fabricantes realizan grandes inversiones en herramientas y soluciones innovadoras. Estas inversiones pueden acumularse rápidamente, sobre todo si la fábrica necesita actualizaciones frecuentes. Esto repercutirá en el tiempo de producción, los costes de los productos y mucho más.

Pero en el caso de las microfábricas, estos costes serán mucho menores en comparación con las líneas de fabricación tradicionales, ya que sólo hay que cambiar células o componentes específicos. Esto ayuda a mantener los costes bajo control con actualizaciones más rápidas y tiempos de inactividad más cortos.

2. Mayor facilidad de reparación y mantenimiento

Las microfábricas son modulares y están estandarizadas en cuanto a hardware, software e infraestructura general. Esto les ayuda a mantener más altos niveles de eficiencia y facilita las reparaciones. En comparación con las fábricas de mayor tamaño, con tecnología sofisticada y componentes de hardware personalizados, esto puede dar lugar a un mantenimiento más rápido y eficiente de la fábrica.

3. Más posibilidades de personalización

La llegada de la IIoT, la IA y otras tecnologías avanzadas significa que los clientes de hoy pueden pedir productos y servicios altamente personalizados. Esto puede dificultar la manufactura, ya que los productores intentan adaptar su producción a las necesidades cambiantes de los consumidores. Pero las microfábricas pueden seguir el ritmo de estas demandas gracias a sus sistemas ágiles y automatizados que facilitan cambios rápidos en los requisitos de producción.

4. Sostenibilidad y reducción de la huella de carbono

Las microfábricas consumen menos energía y recursos que las fábricas convencionales. Los estudios demuestran que algunas microfábricas utilizan hasta un 90% menos de agua, hasta un 50% menos de productos químicos y hasta un 80% menos de energía que las fábricas tradicionales.

Cada célula de la infraestructura de producción puede reproducirse a granel, ya que utilizan aproximadamente el 70% de los mismos componentes, lo que se traduce en una reducción del tiempo total de producción, desarrollo y montaje, así como de la energía y las emisiones. Las células también pueden intercambiarse fácilmente, lo que, comparado con el tiempo y los recursos necesarios para cambiar toda una línea de producción, ayuda a reducir los residuos y aumenta la circularidad.

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Microfábricas en la industria automotriz

Ya hay varios ejemplos destacados de uso de microfábricas en todo el mundo.

Un ejemplo de éxito -el fabricante británico de vehículos eléctricos Arrival- utiliza microfábricas descentralizadas con procesos altamente automatizados. Sus avanzados robots y programas informáticos permiten a la cadena de producción adaptarse rápidamente a los cambios sin intervención humana.

Al utilizar hardware modular, las microfábricas de Arrival pueden montarse más fácilmente, son más compatibles y más fáciles de sustituir cuando es necesario. También significa que Arrival puede personalizar sus productos para satisfacer las demandas de los clientes, reduciendo al mismo tiempo los posibles residuos.

Y lo que es más importante, sus microfábricas se construyeron por una fracción de lo que costaría una fábrica convencional: USD 50 millones, frente a USD 1000 millones que se requieren para una fábrica tradicional.

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Fábricas del futuro

Sin duda, las microfábricas parecen las fábricas del futuro, pero ¿cómo sabe un fabricante si debe cambiar toda su estructura operativa de esta forma?

Una transformación de esta envergadura requiere una visión global de los procesos para garantizar que se introducen los cambios adecuados. Sin embargo, el principal reto al que se enfrentan los grandes fabricantes de hoy es la falta de visibilidad sobre qué áreas de sus operaciones requieren mejoras. Esto les impide tener una visión clara de si están en el buen camino en sus viajes de transformación digital de la Industria 4.0.

Las herramientas y marcos de evaluación comparativa adecuados pueden ayudar a los fabricantes a obtener esta información, así como los análisis que necesitarán para llevar a cabo con éxito este tipo de transformación. Las microfábricas deberían ser uno de los pasos que den para alcanzar los objetivos operativos, de sostenibilidad y eficiencia de la transformación a la Industria 4.0.

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