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Cómo los gemelos digitales permiten una cadena de suministro automotriz basada en datos

La industria automotriz se enfrenta a una de las mayores revoluciones desde la llegada de la automatización. En este artículo, exploramos varios aspectos de la Industria 4.0 y cómo los OEM pueden convertir estos desafíos en oportunidades.

En pocas palabras, la primera revolución industrial se basó en la energía de vapor, la segunda revolución industrial se basó en la electricidad y la tercera revolución industrial se basó en las computadoras. ¿Qué hay de la cuarta revolución industrial de la que todo el mundo habla? Lo describiría como una revolución basada en datos.

Los datos son un tema amplio porque soportan una gran cantidad de procesos de producción que antes no eran posibles. Para aprovechar estos datos, la industria utilizará la tecnología Internet of Things (IoT) para cargar, usar y compartir dichos datos. Los datos permitirán la transformación digital de la industria automotriz: en vehículos, fábricas y otros lugares.

En el artículo anterior, discutimos los gemelos digitales. Si bien el caso de uso más obvio para los gemelos digitales en el sector automotriz es optimizar el desarrollo de vehículos, existe un gran valor en el uso de gemelos digitales para la cadena de suministro y el modelado y la optimización de fábricas.

Casos de uso de la cadena de suministro

¡Hoy, para fabricar un automóvil, cada automóvil necesita integrar más de 3,000 partes! Estas piezas provienen de cientos de proveedores de todo el mundo que necesitan trabajar mano a mano con los OEM.

Desde el diseño de piezas hasta la adquisición, producción y entrega, toda la cadena de suministro debe funcionar como un reloj. Además de esto, también se deben considerar los compromisos ambientales y sociales, por ejemplo, relacionados principalmente con el bienestar de los trabajadores.

Logística y Gestión de Inventario

La creación y el uso de un gemelo de la cadena de suministro digital ayuda a controlar el estado de cada parte de la cadena de suministro al tiempo que garantiza el cumplimiento de las restricciones establecidas anteriormente.

Por ejemplo, el intercambio de datos puede brindar a los proveedores y OEM una visibilidad clara del origen y la ubicación de las piezas, así como información actualizada. Esto significa conectar los productos mismos o con soluciones de escaneo en cada paso del camino.

El análisis de estos elementos puede ayudar a abordar posibles sorpresas en el proceso de entrega, por ejemplo, cambiar la ruta de una pieza en particular. Este conocimiento también ahorra costos y reduce el impacto ambiental ya que se puede mejorar el cableado de cada componente.

Los gemelos digitales también pueden ayudar a las empresas a evitar la obsolescencia del inventario y equilibrar mejor la adquisición de piezas con el inventario existente. Los gemelos digitales también pueden ser una herramienta poderosa para evitar el agotamiento de existencias, ya que brindan visibilidad de los niveles de existencias.

Automatización de la cadena de suministro

Los gemelos digitales son útiles por derecho propio, pero el objetivo final es la automatización de la cadena de suministro. Tener un gemelo de la cadena de suministro digital permite el uso de soluciones AI/ML para la mayoría de las tareas. El resto se puede manejar en función de alertas impulsadas por análisis y eventos. La mayoría de los problemas se pueden predecir con comentarios preventivos basados ​​en datos de la cadena de suministro. Sus expertos pueden concentrarse en asegurarse de que estos eventos se manejen correctamente.

En nuestro próximo libro blanco Tendencias automotrices de 2023, describimos la escasez de semiconductores. Con la tecnología y los datos correctos, los OEM pueden comprender mejor sus niveles de inventario y pronosticar la información del inventario en función de los aportes del proveedor. Si bien no puede evitar la escasez de chips, puede reducir las interrupciones en la cadena de suministro.

Exploramos casos de uso de la cadena de suministro. Pero, ¿qué pasa con la aplicación de gemelos digitales en las fábricas?

caso de uso de fábrica

El enfoque de gemelos digitales que mencionamos para vehículos y cadenas de suministro tiene un gran potencial en la propia fábrica. Imagine todos los robots en la planta de producción compartiendo datos en tiempo real y adaptando sus acciones al entorno de la fábrica y la cadena de suministro.

prevención del tiempo de inactividad

Los gemelos digitales pueden predecir el tiempo de inactividad y usarlo para el mantenimiento planificado en lugar del no planificado. Algunas tareas se pueden mantener en el perímetro para mejorar los tiempos de respuesta y la seguridad, mientras que los procesos que consumen más energía, como la optimización de la planta de producción, se pueden enviar a la nube y gestionar mediante clústeres de HPC.

diseño de fábrica

Tener un gemelo digital de fábrica también optimiza la escalabilidad de la fábrica. Por ejemplo, encontrar la mejor ubicación para robots adicionales en caso de que la cadena de fabricación necesite expandirse. El uso de simulaciones avanzadas puede mejorar en gran medida sus procesos de fabricación y líneas de montaje.

Casos de uso de control de calidad

La automatización basada en datos agregados también puede proporcionar información precisa sobre posibles problemas de calidad. Algunos defectos no son inmediatamente visibles para el ojo humano. La detección temprana de problemas de calidad puede evitar los costos de garantía asociados con el mantenimiento y las retiradas de vehículos.

Los gemelos digitales permiten a los equipos de todo el mundo monitorear todo el proceso de fabricación, lo que permite a los OEM aprovechar sus talentos sin importar dónde se encuentren. La mayoría, si no todas, las innovaciones de la Industria Automotriz 4.0 se basan en datos, pero los datos por sí solos no son suficientes para transformar la industria, y algunas tecnologías se están volviendo críticas.

Uso de gemelos digitales para resolver desafíos relacionados

Los datos correctos hacen posible construir y operar plantas de manera eficiente, pero siempre hay desafíos que deben abordarse. El empoderamiento de los trabajadores es uno de ellos. Capacitar a los trabajadores de la fábrica es difícil: lleva tiempo y el compromiso y la retención de ambos lados suelen ser bajos. Asegurar que los trabajadores estén capacitados en nuevas máquinas, herramientas y software es costoso.

Combinando gemelos digitales, realidad virtual (VR) y realidad aumentada (AR), los trabajadores de la fábrica pueden capacitarse fuera de la fábrica utilizando un entorno VR 3D muy realista en el que se desarrollan escenarios específicos. Con AR, los trabajadores pueden ver instrucciones relacionadas con pasos específicos de la escena que se muestran mientras interactúan con máquinas y piezas.

Discutimos la importancia de usar datos transparentes y colaborativos para que los OEM puedan aprovechar su trazabilidad. Esto es aún más cierto cuando se introducen dichos datos en soluciones de desarrollo de datos de IA/ML. Desde el diseño hasta el servicio, las soluciones de IA son facilitadores clave de la automatización de la cadena de suministro.

Uno de los problemas que enfrenta la transformación digital de las fábricas es que las fábricas todavía usan sistemas heredados que no pueden integrarse con la nueva forma de trabajar. Por lo tanto, no pueden compartir datos de la manera esperada. La transición de estas máquinas desconectadas a cobots inteligentes equipados con sensores puede llevar un tiempo debido a las limitaciones de costos y rentabilidad. Esperamos que estas inversiones valgan la pena dado el ahorro potencial de CO2 que pueden proporcionar las cadenas de suministro y las fábricas inteligentes.

En conclusión

En conclusión, la Industria 4.0 está marcando el comienzo de una nueva era de automatización y digitalización, que presenta una serie de desafíos para los fabricantes. Sin embargo, al aprovechar el poder de los gemelos digitales, las empresas pueden navegar de manera efectiva en este entorno cambiante y seguir siendo competitivas en el mercado.

Ubuntu Core proporciona una base segura y confiable para las aplicaciones de la industria, lo que permite a las empresas conectarse, administrar y actualizar fácilmente sus dispositivos y máquinas de forma remota. Esto significa que los fabricantes pueden monitorear fácilmente el equipo que alimenta sus líneas de producción, asegurando que siempre funcionen sin problemas y de manera eficiente.

Además, Canonical permite a las empresas aprovechar el poder de la inteligencia artificial y el aprendizaje automático para optimizar sus procesos de producción, lo que resulta en una mayor eficiencia, ahorro de costos y gemelos digitales más avanzados relacionados con la cadena de suministro y la fábrica.

En resumen, Canonical empodera a los OEM y proveedores para que se transformen en la Industria 4.0. Al adoptar software, los OEM pueden tener fábricas conectadas seguras y confiables y equipos de cadena de suministro para enfrentar con éxito los nuevos desafíos de la industria. Ya sea OT para conectividad, robótica de fábrica o aprovechar el valor de los datos con clústeres de HPC, contamos con soluciones para ayudarlo a mejorar la cadena de suministro y la eficiencia de la fábrica.

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