Destacando los beneficios de la Industria 4.0 para la producción: un enfoque de simulación basado en agentes
Autores: Takashi Cavata, Julio; Massote, Alexandre Augusto; Filev Maia, Rodrigo; Lima, Fábio
Idioma: Inglés
Editor: UFSCar Universidade Federal de Sao Carlos
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Gestión y administración
Licencia
CC BY – Atribución
Consultas: 14
Citaciones: Gestão & Produção Vol. 27 Núm. 3
Los conceptos de fabricación avanzada o Industria 4.0 aportan nuevos avances y retos a los procesos industriales actuales. Estos conceptos no siempre se comprenden bien y sus resultados en términos de rendimiento de la producción pueden no estar claros. Este trabajo propone una comparación entre un proceso de fabricación tradicional y un proceso de fabricación avanzada, ambos modelados por una sociedad multiagente. En la simulación de fabricación tradicional, los agentes siguen los tiempos definidos de cada proceso, incluidos los tiempos de mantenimiento. En la simulación de fabricación avanzada, la decisión sobre cuándo parar un equipo para su mantenimiento la define el agente en función de los datos recibidos de los sensores y de las definiciones del proceso. Los resultados indican una mejora significativa en el uso de los equipos y, en consecuencia, una mayor producción en el mismo intervalo de tiempo. La simulación del proceso indica claramente que la aplicación de conceptos de fabricación avanzada en la industria es relevante para aumentar la eficiencia de los procesos de producción. Entre los principales conceptos introducidos en los modelos de fabricación avanzada se encuentran el Internet de las cosas (IoT), los sistemas ciberfísicos (CPS) y la inteligencia artificial (IA). Los modelos generados se simulan computacionalmente mediante un método de simulación basado en agentes del software AnyLogic. Los resultados obtenidos deberían contribuir a animar a las pequeñas y medianas empresas a adoptar los conceptos de la Industria 4.0 en sus negocios.
1. INTRODUCCIÓN
El escenario tecnológico mundial viene evolucionando amplia y rápidamente con el desarrollo de nuevas tecnologías y la adopción del conocimiento digital. Esta evolución se observa en las rutinas de la vida humana de diversas formas, como el acceso de la sociedad a Internet a través de smartphones, televisión digital, automóviles con sistemas de conducción autónoma y sistemas integrados de información, entre otros.
Según Schwab (2016), esta tendencia forma parte de la Cuarta Revolución Industrial, con innovaciones tecnológicas en diversos segmentos, interactuando en los dominios físico, digital y biológico, y con implicaciones para todos los sectores de la sociedad, como salud, comunicación, energía, producción, agricultura, educación y medio ambiente. Los dominios físico, digital y biológico están profundamente relacionados y se agrupan en megatendencias. Schwab (2016) afirma que todos los nuevos desarrollos y tecnologías tienen una característica clave en común: aprovechan el poder de la digitalización y la tecnología de la información.
En el mundo industrial y empresarial, la Cuarta Revolución Industrial ha provocado una carrera tecnológica en diversos sectores para ofrecer soluciones, productos y servicios, buscando ventajas comerciales competitivas con la promoción de productos y servicios compatibles con los conceptos de la Industria 4.0.
Descripción
Los conceptos de fabricación avanzada o Industria 4.0 aportan nuevos avances y retos a los procesos industriales actuales. Estos conceptos no siempre se comprenden bien y sus resultados en términos de rendimiento de la producción pueden no estar claros. Este trabajo propone una comparación entre un proceso de fabricación tradicional y un proceso de fabricación avanzada, ambos modelados por una sociedad multiagente. En la simulación de fabricación tradicional, los agentes siguen los tiempos definidos de cada proceso, incluidos los tiempos de mantenimiento. En la simulación de fabricación avanzada, la decisión sobre cuándo parar un equipo para su mantenimiento la define el agente en función de los datos recibidos de los sensores y de las definiciones del proceso. Los resultados indican una mejora significativa en el uso de los equipos y, en consecuencia, una mayor producción en el mismo intervalo de tiempo. La simulación del proceso indica claramente que la aplicación de conceptos de fabricación avanzada en la industria es relevante para aumentar la eficiencia de los procesos de producción. Entre los principales conceptos introducidos en los modelos de fabricación avanzada se encuentran el Internet de las cosas (IoT), los sistemas ciberfísicos (CPS) y la inteligencia artificial (IA). Los modelos generados se simulan computacionalmente mediante un método de simulación basado en agentes del software AnyLogic. Los resultados obtenidos deberían contribuir a animar a las pequeñas y medianas empresas a adoptar los conceptos de la Industria 4.0 en sus negocios.
1. INTRODUCCIÓN
El escenario tecnológico mundial viene evolucionando amplia y rápidamente con el desarrollo de nuevas tecnologías y la adopción del conocimiento digital. Esta evolución se observa en las rutinas de la vida humana de diversas formas, como el acceso de la sociedad a Internet a través de smartphones, televisión digital, automóviles con sistemas de conducción autónoma y sistemas integrados de información, entre otros.
Según Schwab (2016), esta tendencia forma parte de la Cuarta Revolución Industrial, con innovaciones tecnológicas en diversos segmentos, interactuando en los dominios físico, digital y biológico, y con implicaciones para todos los sectores de la sociedad, como salud, comunicación, energía, producción, agricultura, educación y medio ambiente. Los dominios físico, digital y biológico están profundamente relacionados y se agrupan en megatendencias. Schwab (2016) afirma que todos los nuevos desarrollos y tecnologías tienen una característica clave en común: aprovechan el poder de la digitalización y la tecnología de la información.
En el mundo industrial y empresarial, la Cuarta Revolución Industrial ha provocado una carrera tecnológica en diversos sectores para ofrecer soluciones, productos y servicios, buscando ventajas comerciales competitivas con la promoción de productos y servicios compatibles con los conceptos de la Industria 4.0.