El nacimiento de la máquina adaptativa
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Por Stefan Hensel, editor de comunicaciones corporativas de B&R
Los lotes más pequeños, los ciclos de vida más cortos y las compras online presentan numerosos desafíos nuevos para los fabricantes de bienes de consumo envasados. Dominar estos nuevos desafíos requiere una generación de tecnología de fabricación completamente nueva: la máquina adaptativa.
Todo lo que se necesita para que la demanda se dispare es que un conocido influencer hable en Instagram acerca de un producto en particular. Ya en la siguiente hora, miles de consumidores se apresurarán a pedir el nuevo y codiciado artículo. En 24 horas, el producto se ha agotado en todas las tiendas online. A medida que los mayoristas se apresuran a reponer sus existencias, las opciones de los fabricantes son limitadas: simplemente no hay forma de llenar la avalancha de pedidos en tan poco tiempo.
«Hasta hace poco, esto podría haber parecido una situación poco probable», afirma Wlady Martino, experto del sector de la industria de envase y embalaje de B&R. «Pero se está convirtiendo en una experiencia cada vez más rutinaria a la que se refieren los productores. Claramente, hemos llegado a un punto en el que las máquinas convencionales ya no pueden cumplir con los requisitos de la industria de fabricación y, en definitiva, con la demanda del consumidor».
Cuatro nuevos desafíos
Martino ha identificado cuatro desafíos clave a los que se enfrentan los fabricantes de bienes de consumo envasados en particular:
- Rápida proliferación de SKU
- Lotes de tamaño cada vez más variable
- Fluctuación impredecible de la demanda
- Ciclos de vida más cortos del producto
«Todo el mundo habla de los lotes de una unidad como el mayor desafío al que se enfrenta la fabricación», dice Martino. «Pero cuando hablo con los fabricantes y operarios de máquinas, resulta que no solo les preocupa el tamaño del lote. Con mayor frecuencia es la combinación de tener que producir en muy poco tiempo más variantes de productos en lotes cuyo número de unidades puede variar de manera drástica».
Otro factor es el ciclo de vida de esos productos. En el pasado, cualquier producto se producía y se empaquetaba de manera absolutamente uniforme durante años. Sin embargo, actualmente ese tiempo puede reducirse a una cuestión de meses. Los productos de temporada y de oferta especial a menudo solo se producen durante unas pocas semanas a la vez. «Y luego está el caso extremo en el que tienes productos individuales que son completamente personalizados», añade Martino. Cada uno se produce solo una vez, en lotes de una unidad.
Las 4 cualidades de la máquina adaptativa
Las máquinas de envasado se han vuelto cada vez más flexibles a lo largo de los años, pero incluso esta flexibilidad ya no es suficiente para los nuevos requisitos. Lo que se necesita es una nueva generación de tecnología de fabricación. Martino: «Lo llamamos la máquina adaptativa».
Una máquina adaptativa se define con cuatro características principales:
- Producción rentable de lotes pequeños
- Sin períodos de inactividad por cambio
- Disponibilidad para productos futuros ahora desconocidos
- Tiempo de comercialización acelerado del producto
A medida que los SKU proliferan y los tamaños de los lotes se vuelven más volátiles, los tiempos de cambio tienen un impacto cada vez más crucial en la disponibilidad y la productividad de una máquina. Una máquina adaptativa puede cambiar formatos con tan solo pulsar un botón, o incluso producir una variedad de productos de manera simultánea.
«Puesto que se añaden productos nuevos y modificados todo el tiempo, una máquina adaptativa también debe estar preparada para producir productos que no existían en el momento en que se construyó», dice Martino. De ahí proviene el nombre de «máquina adaptativa»: la máquina simplemente se adapta para resolver cualquier desafío que le plantee. Esto tiene un enorme impacto en el tiempo de comercialización de los productos nuevos.
Cuatro tecnologías para implementarse
La máquina adaptativa se basa en una combinación de tecnologías nuevas y existentes. Los componentes determinantes son:
- Transporte basado en pistas
- Visión artificial
- Robótica integrada
- Gemelos digitales
La forma en que funciona la maquinaria de fabricación discreta convencional es casi exclusivamente secuencial. Es decir, una cinta transportadora mueve los productos a través de una secuencia de estaciones de procesamiento con una sincronización extremadamente precisa. Martino está más que convencido: «Le faltan las funcionalidades fundamentales y necesarias que definen una máquina adaptativa». En cambio, la nueva generación de máquinas se construirá alrededor de sistemas inteligentes de transporte basado en pistas que mueven individualmente cada producto a través de la línea. Estos sistemas tienen el beneficio adicional de permitir configurar múltiples instancias de estaciones que requieren mucho tiempo de proceso, de manera que dividen fácilmente el flujo de productos entre ellas para luego unirlas de nuevo en otro punto de la línea de producción.
«Con un sistema de pistas inteligentes, incluso es posible sujetar un producto entre dos lanzaderas y transportarlo de esa manera», añade Martino. Eso significa que cada producto puede tener una forma y un tamaño diferentes sin necesidad de cambios mecánicos. El software simplemente ajusta automáticamente la distancia entre las dos lanzaderas en función de cada producto.
El ojo de la máquina
Para que la producción funcione sin problemas, debe saber con total fiabilidad que cada producto estará donde debe estar en el momento oportuno. Sin embargo, cuando tanto los productos como su envase cambian con tanta frecuencia, representaría un esfuerzo excesivo tener que ajustar cada vez los elementos mecánicos de la forma adecuada.
«Pero existe una solución a este desafío», señala Martino. Un sistema de visión artificial inteligente puede reconocer automáticamente la forma, el tamaño y la orientación de un producto y transmitir esa información a un robot en menos de un milisegundo. El robot recoge el producto a gran velocidad, lo orienta según sea necesario y luego lo deposita cuidadosamente en una lanzadera del sistema de pistas.
Gemelo digital, el prototipo virtual
«Cuando reúnes toda esta tecnología de hardware en el mismo sistema, de repente tienes un mundo de nuevas opciones referentes a la fabricación de un producto», dice Martino. Sin embargo, para obtener todo el potencial posible del hardware, necesita el software adecuado.
Además de un entorno de ingeniería intuitivo y fácil de usar, Martino comenta que existe una solución de software que es particularmente importante: la simulación. «La tecnología de gemelo digital desempeña un papel fundamental en la eliminación tanto del tiempo de inactividad por cambio como de la creación de prototipos de hardware», dice. El gemelo digital permite simular todo el proceso de fabricación incluso antes de que exista el equipo físico. Esto le proporciona la oportunidad de identificar cualquier problema potencial y corregirlo con antelación.
«Con una máquina adaptativa, los productores de bienes de consumo pueden responder a los requisitos cambiantes rápidamente y de una manera que sea comercialmente viable», dice Martino, resumiendo las ventajas del nuevo tipo de máquina. «Los fabricantes ya no perderán el sueño por los caprichos de un influencer de las redes sociales».
